【摘 要】
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本研究的主要目的是对非预混甲烷-空气燃烧中的流动和湍流热通量进行二阶建模.采用雷诺平均Navier-stokes(RANS)方程对化学计量条件下非预混燃烧的湍流进行了数值分析.采用离散坐标和涡流耗散概念模型对辐射和燃烧进行建模,并采用RSM模型对湍流进行建模.应用GGDH模型和具有简单涡扩散模型的HOGGDH高阶代数模型对能量方程中的THF进行建模,将SED模型和二阶热通量模型的数值结果与现有的实验数据进行比较,发现应用二阶模型导致了预测燃烧室温度分布和物质质量分数分布的变化.燃烧室湍流普朗特数的计算表明
【机 构】
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Faculty of Mechanical Engineering,Semnan University,P.O.B.35131-191,Semnan,Iran;Department of Mechan
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本研究的主要目的是对非预混甲烷-空气燃烧中的流动和湍流热通量进行二阶建模.采用雷诺平均Navier-stokes(RANS)方程对化学计量条件下非预混燃烧的湍流进行了数值分析.采用离散坐标和涡流耗散概念模型对辐射和燃烧进行建模,并采用RSM模型对湍流进行建模.应用GGDH模型和具有简单涡扩散模型的HOGGDH高阶代数模型对能量方程中的THF进行建模,将SED模型和二阶热通量模型的数值结果与现有的实验数据进行比较,发现应用二阶模型导致了预测燃烧室温度分布和物质质量分数分布的变化.燃烧室湍流普朗特数的计算表明,Pr为0.85与实际相差较大,不同区域的Pr从0.4到1.2不等.“,”The main purpose of this research is the second-order modeling of flow and turbulent heat flux in non-premixed methane-air combustion. A turbulent stream of non-premixed combustion in a stoichiometric condition, is numerically analyzed through the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations. For modeling radiation and combustion, the discrete ordinates (DO) and eddy dissipation concept model have been applied. The Reynolds stress transport model (RSM) also was used for turbulence modeling. For THF in the energy equation, the GGDH model and high order algebraic model of HOGGDH with simple eddy diffusivity model have been applied. Comparing the numerical results of the SED model (with the turbulent Prandtl 0.85) and the second-order heat flux models with available experimental data follows that applying the second-order models significantly led to the modification of predicting temperature distribution and species mass fraction distribution in the combustion chamber. Calculation of turbulent Prandtl number in the combustion chamber shows that the assumption of Prt of 0.85 is far from reality and Prt in different areas varies from 0.4 to 1.2.
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本文通过实验研究了水/氧化锌纳米流体作为工作流体对太阳能集热器性能的影响,其中纳米粒子的体积浓度为0.4%,粒径为40 nm,流体的质量流量为1~3 kg/min.平板集热器吸收的太阳能被水/氧化锌纳米流体吸收,纳米流体被泵送到热交换器对水进行加热.测量设备不同部位的温度、辐射水平、流量和压力,使用ASHRAE标准来计算效率,结果表明:与水相比,使用水/氧化锌纳米流体可提高集热器的性能;当质量流量为1 kg/min时,与水相比,纳米流体可使集热器效率提高16%.“,”In this article, th
本文对碳纳米管-水纳米流体对三角锥形太阳蒸馏器内双扩散对流的影响进行了三维数值研究.研究了浮力比(-10≤N≤0)、纳米粒子体积分数(0≤?≤0.05)和瑞利数(103≤Ra≤105)等大范围调节参数的影响.得到流动结构、温度场和传热传质速率变化等结果.结果表明,浮力比可作为热质传递的优化参数,使用碳纳米管对太阳能蒸馏器的性能有积极的影响.“,”This work represents a 3D numerical study of the effects of carbon nanotube (CNT)
本研究分析了在均匀热流下,影响参数对复合材料层合板多边形切口周围应力分布的影响.在经典层合板理论和二维热弹性分析的基础上,建立了分析方法.利用映射函数将带有圆形切口的对称穿孔层压板的解推广到多边形切口的解.研究了三角形、正方形和五角形切口对称复合材料层合板中切口角位置、钝度和宽高比、热通量角和层合板堆叠顺序等重要参数的影响.在绝热多边形切口的边缘采用诺伊曼边界条件.所研究层压板由石墨/环氧树脂(AS/3501)材料制成,具有[30/45]s和[30/0/-30]s两种不同的堆垛顺序.采用有限元结果验证了解
升高光伏系统的温度会降低电力效率和输出功率,并在长期运行中造成永久性的损害.研究了采用Λ=4,Λ=2,Λ=1三种不同肋距比的PV/PCM-Rib复合系统,以降低PV温度,实现温度均匀分布.建立了系统的综合二维模型,并对固定倾角为30°的情况进行了仿真.通过参数研究,研究了肋材在不同PCM熔化温度(50℃、40℃和30℃)对降温效果的影响.计算结果和参数分析表明,在熔化温度较低的PCM材料中,采用肋材具有较好的降温效果.通过将PCM的熔化温度由50℃降至30℃,在Λ=1情况下,240 min后PV/PCM-
垂直管的传热强化对许多换热器和热设备的热性能起着重要的作用.本文对垂直凹坑管中气流的层流混合对流进行了数值研究.采用有限体积法求解三维椭圆控制方程.对给定的凹坑间距,在不同理查森数(0.1,1和1.5)下,研究了三种不同凹坑高度(h/d=0.013,0.027,0.037)对凹坑间距的影响.在凹坑附近产生的涡流破坏了热边界层,增强了传热.因此,凹坑处的壁温较低.由于浮力的作用,近壁区域的流体流速显著增加.这种在近壁区域的加速使凹坑在理查森数较高时更有效.采用凹坑管提高了传热系数,但压降并不明显.在Ri=1
本文研究了空间采暖太阳能集热系统的性能.在伊朗德黑兰城市的天气条件下,以一座70 m2的独立住宅为研究对象.住宅的供暖需求由带有平板集热器和辅助电加热器的热虹吸太阳能热水器系统供应.采用TRNSYS软件对该系统进行建模和分析.采用TRNBuild模块进行建筑荷载计算,并对该模型进行一年的运行模拟.评估了太阳能集热器表面积和存储体积的影响.结果表明:对于表面积为15 m2的太阳能集热器,1月份的太阳辐射率最低,为0.29.对于表面积为10 m2和5 m2的太阳能集热器,1月份的太阳辐射率分别降至0.23和0
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本文采用数值模拟方法研究了强制对流条件下不同传热流体对含相变材料柱形容器的放热性能的影响.以空气、氢、水和含氧化铝颗粒的纳米流体作为传热流体,同时考虑了含相变材料(PCM)区域的结构变化,采用有限元法进行求解.研究了不同传热流体类型、雷诺数(100~300)和含PCM区域结构变化(hx在0.01d1~0.65d1,hy在0.1h1~0.4h1)下不同相的换热动力学特征.研究发现,换热流体类型对放热时间影响较大,以空气为换热流体时相变完成时间比以空气为换热流体时的长10倍以上,而以纳米流体为换热流体时的时间