【摘 要】
：
热交换器作为工业生产中最常见的设备,提高其换热效率可以有效节约能源。在不断提高热交换器换热效率过程中,管内强化传热技术也得到了飞速发展。内螺纹肋管和扭带作为最常见的管内强化传热装置,被广泛用于各式的热交换器中,而将内螺纹肋管和扭带组合在一起的强化传热原理是利用异型管和扰流元件各自的强化换热优势来达到更强的强化传热效果。为了探究内置扰流原件对内螺纹肋管内流体的传热和流动的影响,将扭带改进得到扭曲涡产
论文部分内容阅读
热交换器作为工业生产中最常见的设备,提高其换热效率可以有效节约能源。在不断提高热交换器换热效率过程中,管内强化传热技术也得到了飞速发展。内螺纹肋管和扭带作为最常见的管内强化传热装置,被广泛用于各式的热交换器中,而将内螺纹肋管和扭带组合在一起的强化传热原理是利用异型管和扰流元件各自的强化换热优势来达到更强的强化传热效果。为了探究内置扰流原件对内螺纹肋管内流体的传热和流动的影响,将扭带改进得到扭曲涡产生器置入内螺纹肋管中进行研究分析。本文首先建立了内螺纹肋管内置涡产生器的物理模型及数学模型,并基于Fortran语言采用自编程的方式对其进行网格划分,主要利用无限插值法、双边界法以及微分方程法等网格生成技术对局部区域进行离散,采用块结构化网格拼接技术将局部网格拼接形成完整的计算域网格;然后利用Fluent软件对内置不同结构的扭曲涡产生器的内螺纹肋管内流体层流流动与传热特性进行了数值模拟,对比分析了涡产生器形状、扭率、间距以及基带宽度对管内流体流动和传热的影响,确定了涡产生器的最佳形状,获得了涡产生器的扭率、间距和基带宽度对管内流体流动与传热的影响规律;还分析了内螺纹肋管内平均努塞尔数和二次流强度的关系,得到了平均努塞尔数和二次流强度的拟合关系式。最后对内螺纹肋管内流体湍流流动与传热进行了数值研究,确定了螺旋微肋和扭曲涡产生器在内螺纹肋管内对提升强化换热效果做出的贡献。得到的主要结论如下:（1）内螺纹肋管内置不同形状涡产生器后,平行四边形涡产生器的换热能力最强;且不同形状涡产生器的阻力系数大小基本相同;（2）内螺纹肋管内置不同结构参数的涡产生器后,随Re的增加,起到有效强化传热的位置不断后移;随着Δx的增加,强化传热因子JF值增大;（3）随着Re的增大,内置平行四边形涡产生器的内螺纹肋管的平均Nu增大,阻力系数f减小,强化传热因子大于1,内置平行四边形涡产生器可以有效强化管内传热;（4）同一Re下,随着涡产生器扭率和间距的增大,管内的平均Nu和阻力系数f减小;基带宽度对平均Nu影响很小;阻力系数f随着基带宽度的增大而增大;（5）随Re的增大,内置涡产生器的内螺纹肋管内平均Nu和二次流强度都增大;管内二次流强度随着涡产生器扭率的减小而增强;随着涡产生器间距的增大而减小;（6）内螺纹肋管壁表面局部Nulocal呈现周期性变化,管壁表面的局部Nulocal的峰值与螺旋肋的位置有关;内置涡产生器后,内螺纹肋管壁表面局部Nulocal的分布趋势基本相同,其峰值与内螺纹肋管中布置的涡产生器的周向位置有关;（7）内螺纹肋管内置不同结构参数的平行四边形涡产生器后,随着二次流强度Se增大,平均Nu增大,二者呈幂指数相关;（8）内螺纹肋管内置涡产生器后,在层流状态下,涡产生器对强化传热起主要作用;在湍流状态下,螺旋微肋可以有效强化传热。
其他文献
近年来,关于机器人吊运的研究变得越来越热门,已广泛应用于多个领域,如市政工程、道桥建设和船舶装卸货物等等。随着社会生产任务对吊运作业的载荷、精度、安全性以及稳定性的要求越来越高,单台机器人的作业范围、承重能力以及灵活度有限,很难完成高载荷以及比较复杂的吊运任务。同时,随着单体起重机在材料、结构以及控制等方面的快速发展使多机吊运越来越成熟,多机协调吊运也越来越多地应用到实际工程中。对于多机吊运,大部
随着网络信息技术的快速发展和互联网用户的剧增,网络上产生了大量的信息资源,尤其是内容复杂的图像数据,这其中包括了很多体现着国家主权和领土完整的地图图片,因此,从海量互联网图片中高效识别出地图图片对加强地图市场监督管理至关重要,提升人工判别不符合地图管理有关规定的地图效率迫在眉睫。目前,基于卷积神经网络（Convolutional Neural Networks,CNN）的遥感影像快速识别技术已引起
进入21世纪以来,我国经济飞速发展,城市化进程和水平不断提高,城乡一体化步伐加快。城市快速扩张的过程,给传统聚落带来前所未有的发展机遇,同时,也使传统聚落面临着劳动力流失、村落“空心化”和“老龄化”等问题。另外,伴随着传统聚落大拆大建、“腾笼换鸟”、“千村一面”等一系列破坏性开发的问题出现,传统聚落及其所承载的地域乡土文化正逐渐消失在我们的视野中。研究立足于川南地区传统聚落,挖掘川南传统聚落乡土文
板式换热器应用非常广泛,各行各业都离不开换热器的应用,在单边流的情况下,由于板式换热器的进口和出口位于上下同侧,靠近进出口连线方向流体流动时路程较短,阻力也较小,使得流速较快,远离进出口连线方向流体流动时路程较远,阻力较大,使得流速较慢,进而使得流体在进入换热区后流量分配不均匀,这会影响冷热流体换热。本文通过建立完整的板式换热器双人字形板片,然后再Solidworks软件中抽取其冷侧流体域进行数值
叶轮叶冠片作为叶轮类机械的核心减振装置之一,其通过相邻叶冠片之间的振动碰撞实现叶片系统能量耗散,含间隙非线性碰撞会导致系统出现复杂的谐波响应,其中次谐波响应会影响减振效果。本文旨在研究相邻叶冠片间的振动响应以及动力学行为特征。首先,建立一类叶冠片两质体刚性斜碰撞的动力学模型,同时建立该模型的运动常微分方程组,运用多参数协同求解的方法,分别选取碰撞截面和时间截面作为Poincaré映射截面,推导周期
人们很早就意识到振动可以强化传热,在流体中引入振动可以破坏边界层,从而强化传热。近年来出现了利用流体诱导振动减薄边界层的强化传热技术,这种技术同时结合了主动式强化传热和被动式强化传热的优点。本文对柔性板与圆柱组合时,通道内流动与传热问题进行了研究。流体流经圆柱时会产生涡街,受涡旋的影响,柔性板持续进行等幅振动,将脱落的尾迹涡扫向通道壁面,促进了壁面附近流体的混合,达到减小热边界层厚度,提高通道壁面
近年来,世界人口老龄化问题逐渐显现,老年病发病率也随之增长,其中脑卒中的发病率、致残率及死亡率居高不下。因脑卒中致残的患者主要表现为肢体运动功能障碍。在临床治疗中,常常需要耗费大量的人力、财力及时间改善患者的肢体功能。因而针对这一现实问题,各国学者展开了一系列研究以期利用上肢康复机器人代替传统人工康复训练。本文对上肢康复机器人的发展过程与现状进行了总结。对人体上肢结构以及运动特点进行分析。介绍了人
在干旱区,土壤水分是限制植被恢复生长的主要因子,是影响荒漠固沙植物生长发育及其生态效益正常发挥的关键因素之一。临泽县北部的荒漠-绿洲过渡带是该地区荒漠化与绿洲化斗争的敏感地带,地区性的大气降雨维持着过渡带上各种固沙植物的生长发育,固沙植物的数量由于缺少水分而数量稀少,但是固沙植物又能够在维护绿洲生态系统的稳定性上发挥重要作用。故本文选择临泽县北部的荒漠-绿洲过渡带斑块状植被区内的3种不同固沙植物根
在换热通道中安装涡产生器是一种高效的无源强化传热方法,涡产生器产生的纵向涡破坏边界层,使得冷热流体更好的混合,从而达到强化传热的目的。涡产生器的攻击角、高度、形状、位置以及曲率等参数都会影响纵向涡的大小。目前,关于曲面涡产生器的研究较少,对曲面三角翼型涡产生器的研究甚至更少,未曾报道过曲面三角翼型涡产生器等弧长的曲率对板翅式翅片传热影响的研究以及曲面三角翼型涡产生器位置对管翅式翅片传热影响的研究。
西北地区生态环境脆弱,内陆河流域出山径流极易受到气候变化和人类活动的影响。疏勒河流域作为河西走廊三大内陆河流域之一,深居西北内陆腹地,受气候变化影响,疏勒河流域出山径流发生了较大变化。深入分析疏勒河流域气象水文要素的变化规律,并对疏勒河山区未来时期径流的变化趋势进行预测,对于该区域社会经济发展具有重要的意义。本文以疏勒河流域为研究区,利用趋势分析和突变分析等方法,探究了1981-2015年间疏勒河