超导磁场作用下的自然对流控制

来源 :中国工程热物理学会传热传质学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:txiujyhbhoo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超强磁场对以氧气和空气为代表的顺磁流体的驱动作用是以磁化力为主要作用力的磁热对流作用.本文通过对传统自然对流和磁热对流的机理比较,阐明了磁化力在方向和大小与重力相比有很大的可调节性,因此磁热对流可作为强化流动和传热的有效手段.通过示踪粒子轨迹的计算结果、收敛的截面平均压力、压力梯度、磁化力沿轴向的分布揭示了磁热对流在圆管通道内对混合自然对流的控制原理.
其他文献
本文以数值模拟的方法研究了一种可以运用于电子器件冷却的新型冷却结构和技术,即利用彻体力场下封闭循环通道内流体的热驱动来强化换热.主要研究了在定热流加热条件下,改变通道的宽度对流体的流动和换热的影响,重点分析了流体在循环通道内的热驱动流动和换热特性.研究结果表明,几何尺寸对流体的热驱动流动和换热影响很大,在通道高度一定的条件下,存在着最佳管径,此时流体的换热效果最好.
本文对风速增速器进行了数值模拟研究.指出大口进风喇叭式风速增速器不能起到增速风速的目的.在差压的驱动下,小口进风喇叭式风速增速器入口处的风速提高了45~57﹪,显著地提高了风功率密度,其风速增速率对来流风速具有不敏感性.
吸附床作为吸附式氢气干燥技术的核心装置,在设计过程中需要解决几个主要传热问题和系统的透过曲线等问题,这些可以通过建立适当的传热传质数学模型来确定.本文建立了吸附床内的传热传质的数学模型,并用PHOENICS软件对他们进行了求解,模拟了床层温度场与诸多工艺参数之间的关系,为优化设计和操作提供了有价值的参考.
在采用同位网格的基础上,本文通过高阶格式(quick格式)在非均匀网格下的型线表达式,方便地实现了高阶格式在近边界点与内点的统一形式,并通过两个典型算例对精度和稳定性进行了验证及和其它格式的比较计算,结果表明quick格式在同样网格下有更好的精度,最后应用quick格式计算了虎门大桥一个截面的风载,计算显示大桥的风载峰值主要出现在几个尖点处.
本文在原来研究工作的基础上,提出了一种新的模糊控制方法,用以调整粘性流场迭代计算中亚松弛因子的大小.该方法物理意义明确,控制输入量取相邻两次迭代所有内节点上的物理量相对改变量的平均值及其变化量,输出量为亚松弛因子的变化量,并制定出一组相应的控制规则.将其应用于SIMPLER算法中,对四个二维、层流的流动和传热问题进行求解,获得了更快的收敛速度,说明该方法具有更佳的控制效果.
隔热层是低温试验装置围护结构的主要部分,本文在低温试验箱非稳态降温实验的基础上,得出其隔热层降温过程中内部温度场的变化情况及相应热流变化曲线,且对隔热层在不同试验条件下的降温速率、发热量与时间的关系进行了初步讨论,这对研究制冷系统的动态热负荷特性,对提高低温试验装置的经济性及节能性有一定实际意义.
本文利用有限体积方法和SIMPLE算法,在雷诺数100至1300范围内,对轴对称周期性扩缩管的充分发展层流流动和传热特性进行了数值模拟,重点研究了不同雷诺数、几何外形与换热强度的关系,并利用场协同理论对计算的结果进行了分析,获取了层流态下扩缩管对流换热强度随雷诺数、几何尺寸变化的规律,对进一步研究扩缩管换热问题、探讨强化传热理论和发展换热技术有实际意义.
纯热传导理论考虑刚性体或非热弹性耦合问题.对于弹性固体则需要建立考虑耦合效应的热传导理论,即热弹性理论.经典的热弹性理论为Fourier热传导模型的扩展,一般化热弹性理论则建立在考虑了微观相互作用的热传导理论基础之上.本文首先应用Jeffreys型热传导方程给出扩展的Lord-Shulman(L-S)热弹性理论的基本方程式,之后写出包含此理论及L-S理论和Green-Lindsay(G-L)理论的
本文分析了炭化烧蚀材料的防热机理,据此认为防热材料表面化学烧蚀后退、热解膨胀和内部温度升高引起线膨胀是造成防热层厚度变化的主要因素,国内外学者主要研究了表面化学烧蚀后退对飞行器外形变化和温度场的影响,而对于后两者的影响却少有研究,为了说明防热材料的线膨胀和热解膨胀对外形和温度场的具体影响,本文数值模拟了高硅氧-酚醛炭化材料的烧蚀热响应过程,分析和解释了计算结果,初步验证了这一观点.
基于硅色散关系的实验值,给出硅Debye温度(645K)以下经典分子动力学模拟所必需的模拟温度、导热系数的量子化修正曲线.确定了使用平衡态分子动力学方法模拟晶体硅导热系数时所必需的最小正立方体区域尺寸,即含512个原子的正立方体.在此基础上,应用平衡态分子动力学模型,求出了晶体硅在300~700K温度区间的导热系数.首次讨论了由于热膨胀引起的晶格常数变化对单晶硅导热性能的影响,仿真结果表明高温区单