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  • 简介:通过井筒向某地质结构内注入冷介质时,由于地温与冷介质之间存在温差,冷介质将通过井筒结构与土壤进行热量交换,最终导致冷介质冷量损失进而温度升高而达不到所需温度要求。因此,在施工前,需要对井筒进行冷量损失和沿井筒的温度分布的预测,为保冷结构设计以及井筒结构材料选型提供数据支持。由于注入冷介质的过程中,热量交换过程是一个非稳态传热过程,通常只能采用数值模拟来进行预测。为了简化数值模拟复杂的计算过程,采用准稳态的传热方法来构建单相冷介质通过井筒注入时的流动换热的物理数学模型,并开发了一个数值仿真软件。将仿真结果同商业软件FLUENT模拟结果进行了比较,表明温度分布和冷量损失基本一致,由此验证了所提模型的正确性和可靠性,为非工程热物理专业的工程技术人员提供能够预测低温工质在井筒流动与换热过程的仿真软件。

  • 标签: 冷介质 冷量损失 井筒 传热
  • 简介:概述了国内外利用分子动力学研究流动的方法,主要介绍一种新的数值计算方法--格子Boltzmann方法.对此法的原理、模拟的模型及其在湍流流动中的应用进行了综述.分析这种方法在模拟湍流时存在的问题.为湍流流动研究者指出了一条新的途径--用分子动力学理论研究湍流流动.

  • 标签: 流体力学 格子BOLTZMANN方法 分子动力学 湍流
  • 简介:针对重卡等车辆上使用的高位进气管功能简单,下游空滤器负担重的问题,开发了一种新型高位进气管,改进了进气结构,强化了除尘、分水功能。基于Fluent对此高位进气管进行了流动特性分析,研究了其压力场和速度场分布,结果表明此进气管流场分布合理,压降在要求的范围之内。试验表明,该新型高位进气管有效提高了空滤器的使用寿命。

  • 标签: 高位进气管 流场 压降
  • 简介:利用vof(volumeoffluid)方法对旋流式喷嘴气液两相流动进行了数值模拟.分析了缩放型出口结构功能和其内的流场特征.结果表明,喷嘴出口处液膜厚度和速度分布存在周向不均匀性.旋流室与出口段的结构连接方式较充分地利用了旋流室的加速功能,但也会造成流场方向强烈扭曲.随入口压力增大,出口液体的径向、切向和轴向速度均增大,而液体速度方向变化微小.收缩段和喉部上部对液体有加速作用;喉部能较平滑的引流;扩张段损耗了液体速度,但足够长的扩张段有控制液体喷淋方向作用.

  • 标签: 旋流喷嘴 VOF方法 两相流 数值模拟 缩放型出口
  • 简介:针对气体-颗粒微尺度流动与传热过程开展数值模拟研究,所构建模型中气体处理为可压缩、变物性流体,并在颗粒表面采用速度滑移和温度跳跃边界条件以考虑气体稀薄效应。在数值模拟基础上,研究分析稀薄效应对颗粒与其周围气体流动与换热的影响程度,并进一步提出新的阻力系数与传热努谢尔特数关联式。研究结果表明,气体稀薄效应将减小颗粒阻力系数,同时抑制颗粒与其周围气体的传热过程。

  • 标签: 微尺度流动与传热 气-粒两相流 数值模拟
  • 简介:列车运行时的活塞效应对隧道内空气的流动特性有显著的影响。采用CFD数值模拟的方法,着重对地铁双向隧道内列车运动对隧道内空气流动特性的影响作了初步的讨论。模拟结果显示,在双线隧道中,流场的分布是两列车所引起的活塞效应共同作用的结果;两列车相向行驶时,各自的活塞效应会减弱甚至相互抵消,不利于区间隧道内的自然通风。

  • 标签: 地铁隧道 活塞效应 流动特性 数值模拟
  • 简介:主要讨论微电机系统中常见的微库埃特流动系统.以N-S方程为基础,引入相应的边界条件建立数学模型,用GDQ方法计算新建模型,使得基于连续性假设的理论模型延伸到滑移区和过渡流动区的稀薄气体流动.通过调整边界条件中的重要参数切向动量协调系数σv和热量协调系数σt的值,可以将新建模型的应用范围扩大到克努森数Kn<1.2的稀薄气体流动中.

  • 标签: 库埃特流 广义微分积分方法 速度滑移 温度跳跃
  • 简介:在内燃机工作过程中,气流运动占有十分重要的地位。组织良好的气流运动是改善燃烧过程、提高热效率和降低排放的有效途径。数值模拟方法因具有费用低、周期短、信息量大,能充分反映几何形状的影响程度等特点,被广泛地应用于内燃机气体流动方面的研究。本文概述了内燃机机内气体流动数值模拟的国内外研究现状,指出了目前的数值模拟技术还没有真正达到用于优化设计结构的程度,提出了气体流动数值模拟今后研究的方向。

  • 标签: 内燃机 气体流动 数值模拟 研究现状
  • 简介:螺旋管是一种紧凑式换热器的芯体形式,在工程中有较多应用。对螺旋管管束的流动传热情况进行了数值模拟研究,无量纲螺距为0.15-0.3,进口雷诺数为1000-5000,获得了横掠复杂螺旋管束的流场和温度场。结果表明:管外平均努赛尔数随雷诺数的增大而增大,欧拉数随雷诺数的增大而减小;减小螺距使平均努赛尔数和欧拉数均增大,且对欧拉数的影响要明显大于努赛尔数。同时通过对数值结果进行拟合给出了管束换热的关联式,式中考虑了无量纲螺距的影响。

  • 标签: 螺旋管束 横掠 数值模拟
  • 简介:对受移动激光速间隙加热的工件中的非定常传热与熔体流动进行了数值模拟,对不同热源移动速度下熔池行为的模拟结果进行了比较,当激光束移动速度比较高时形成的熔池浅而短,而移动速度比较较时形成的熔池深而长,所得工件代表点上材料的温度随时间变化以及加热或冷却速率,可以进一步用于研究被焊工件中的热应力或组织结构变化。

  • 标签: 熔池 数值模拟 非定常传热 焊接 表面处理 激光加热
  • 简介:流体经过一定的逆压梯度容易发生流动分离从而大大减小流动效率,球窝结构具有良好的流动控制效果,在机翼、航空发动机、汽轮机叶片等工业领域有较大的应用前景。对一典型收缩扩张通道的流动分离转捩状况进行了数值模拟,并提出了一种带有球窝结构的被动控制方法。研究结果表明:球窝结构作为一种被动流动控制方法,布置在具有明显逆压梯度的通道上能起到良好的流动控制作用,并且能诱导层流边界层提前向湍流边界层转捩,抑制了通道中的流动分离,减小分离泡的尺度,其中球窝的布置位置以及流动Re均对球窝的控制作用有重要影响。球窝的引入还将减小通道的总压损失系数,起到了流动减阻的效果,表明球窝结构是一种较优的流动控制方法。

  • 标签: 低压透平 球窝 分离 转捩 流动控制
  • 简介:在质量传递过程中,流体的流动状态对整个传质过程有着重要的影响。利用流动可视化实验方法,在定常流场和脉动流场下,对SiO2-water纳米流体波壁管内的流动特性进行可视化研究。研究发现,在一个脉动周期内,波壁管内流动存在非常明显的稳定流动和非稳定流动状态;相同入口雷诺数条件下,有脉动流场存在时,波壁管内流体的流动混合情况比定常流动状态下强烈很多,这就意味着脉动流场具有更加优越的质量传递特性;另外,还发现SiO2-water纳米流体湍流流动效果更为明显。

  • 标签: 流动可视化 脉动流场 纳米流体 波壁管
  • 简介:对水平螺旋槽管壁面降膜形成及传热特性进行了理论和实验研究,得到了液膜厚度及速度的解析及数值解。结果表明,降膜液膜特性主要受槽道结构和液膜表面张力控制。管壁温度沿周向向下逐渐升高,而且在定热流密度下保持不变,而液膜温度则沿周向逐渐上升。相比光管,螺旋槽管降膜具有更高的传热系数。

  • 标签: 降膜 螺旋槽管 强化传热
  • 简介:采用数值求解Reynolds—AveragedNavier—Stokes方程技术,研究分析了小型离心血液泵内三维流动特性和水力性能。计算得到的不同流量条件下血液泵的水力性能与试验数据吻合良好,验证了计算方法的可靠性。分析了在设计流量、小流量和大流量条件下血液为工质的离心泵内流动形态。研究结果表明:在3种流量条件下,离心血液泵的出口流场均匀,满足设计要求。对血液泵内涡流产生及其容易产生溶血的位置进行了初步探讨,为改进血液泵结构设计提供参考。

  • 标签: 离心血液泵 水力性能 溶血 数值模拟
  • 简介:通过二维流动数值计算,分析了以水蒸气为工质的喷射器内工作流体压力、引射流体压力及出口压力对喷射系数的影响;探讨了各工作参数变化对喷射系数产生影响的原因,以及激波产生的条件、激波的位置、强度,产生引射流体雍塞的条件等.结果表明:喷射器存在临界的出口压力pd*,当喷射器出口压力大于pd*时,喷射器的喷射系数随出口压力升高而降低;当喷射器出口压力小于pd*时,喷射器的喷射系数将保持不变.在计算模拟的制冷工况范围内,工作流体压力升高,引起喷射系数降低,pd*升高;而引射流体压力升高时,喷射系数与pd*都升高.

  • 标签: 喷射器 喷射系数 出口压力 蒸汽 流动参数 降低
  • 简介:应用CFD(computationalfluiddynamics)对具有两个进气道的JL475发动机气道内三维可压缩湍流流动进行了数值模拟,得出了气阀在不同升程下的进气流量系数;并将计算结果与试验结果进行了比较分析.结果表明所选模型和计算方法正确,说明了可以利用数值模拟计算代替试验测试得到进气门流量系数.

  • 标签: 四气门发动机 进气道 数值模拟 流量系数 可压缩湍流
  • 简介:基于数值模拟的方法,分析在低雷诺数下波壁管波形变化对流体流动与传热特性的影响,并分析了相同功耗下波壁管的综合传热性能。结果表明:波幅和波长变化对波壁管传热均有影响,强化效果与波幅成正比,与波长成反比;当功耗相同时,小波幅的波壁管有较好的综合换热效果,大波幅的波壁管强化传热以较大能量消耗作为代价;雷诺数大于2000时,增大波长能达到较好的综合换热效果。

  • 标签: 波壁管 波长 波幅 强化传热
  • 简介:采用频域和相空间方法分析沸腾两相流系统.用实测的声压信号重构相空间,并用最大Lyapunov数和相关维数对重构的相空间进行量化.分析这些量化参数与实际实验过程中观察到的流型变化之间的关系.结果表明:声压信号的功率谱和相空间的量化参数均与沸腾流体中的流型变化有关,有可能作为流型变化的特征参量.

  • 标签: 沸腾两相流系统 LYAPUNOV指数 相关维数 相空间 热稳定性 流体动力学
  • 简介:利用有限容积法,建立了环形空间内单相流体竖直向上流动过程中流动和传热的稳态模型.模型将环形空间内管设置为具有固定生热速率的发热体;流体与内管壁之间设置流动和传热边界层,以更精确的描述壁面位置流体与固体之间动量和热量的耦合传递过程.通过与常物性模型的对比,流体密度、导热系数和黏度随温度变化的变物性模型,在传热能力上具有一定的减少,流体与固体传热面之间的界面剪切力稍有下降.通过比较常物性模型和变物性模型的re和ri,结果表明,随着流体强制循环速度的加大,流体物性变化对流动和传热过程的影响逐渐减小.

  • 标签: 变物性 环形空间 流动 传热 模拟
  • 简介:应用AVLFIRE软件对某高压共轨柴油机喷嘴内流动进行了仿真计算,获得了不同喷孔入口圆角和倾斜角下喷嘴内空化流动情况.计算结果显示:喷孔入口圆角的增大对喷孔流量系数和出口平均流速影响较小,但会显著降低出口气相体积分数.减小喷孔倾斜角会使流量系数和出口平均速度有小幅增加,出口气相体积分数降低明显,且使出口速度分布趋于均匀.

  • 标签: 高压共轨 柴油喷嘴 空化流动 数值仿真