简介：研究理想流体受迫对流传热和自然对流传热问题的理论解.采用流体无垂直于壁面法线方向运动(即无穿透)的条件取代黏性流体在壁面无滑移条件,解决了流体在边界上有滑移时计算对流传热系数的困难,给出了理想流体与平壁受迫对流传热、理想流体与竖直壁面自然对流传热和理想流体在管内受迫对流传热的理论解.结果表明:理想流体的对流传热与黏性流体同样存在着热边界层.在外部流动的情况下,无论受迫对流传热还是自然对流传热,对流传热系数都与流体的导热系数、密度和比热三者乘积的二分之一次方成正比.在管内受迫对流的情况下,当无因次长度大于0.05时,局部Nu和界面无因次温度分布都不再变化,对于恒热流边界条件,Nu等于8,截面无因次平均温度等于2;对于恒壁温边界条件,Nu等于5.782,截面无因次平均温度等于2.316.

简介：以由浮力和表面张力引起的方腔内自然对流为研究对象，分析两种驱动力引起的不稳定性对热对流形成的贡献，探求研究热对流稳定性的新方法。利用数值模拟优势，调节相应准则数获得浮力与表面张力共同作用以及各自单独作用下的热流场，并以正交分解法抽出各流场的基本流动模式。通过各流场的速度、涡量以及基本流动模式对比，得到结论基本一致，而利用正交分解法抽出流场的基本流动模式更能清晰地表明各驱动力引起的不稳定对热对流的贡献程度。

简介：对纵向涡强化竖直平板自然对流换热进行了实验研究.结果表明,在一定的Rayleigh数范围内,直角三角翼纵向涡发生器的攻角、翼高、翼宽等几何参数是影响强化换热的主要因素.存在最佳攻角;宽高比一定时,翼高和翼宽的变化会影响换热的效果.发现在直角三角翼阵列中前排直角三角翼产生的纵向涡可以强化后排直角三角翼纵向涡的换热.将直角三角翼与矩形低肋换热表面的性能作了对比性实验,在其他条件相同的情况下,直角三角翼强化换热的效果优于矩形低肋.

简介：利用数值模拟的方法对冷气轴向通流旋转盘腔的流动过程进行了研究.研究发现,对应一进口冷气的雷诺数,存在一临界瑞利数(Rac),高于该瑞利数(Ra),流动出现不稳定现象,且Ra越大,不稳定行为越严重.对于特例,盘腔内的流动可以看成是由类Rayleigh-Benard对流和强迫对流两个区域构成,两个区域通过能量和质量交换相互影响,流动随着Ra的增加从稳态发展为非稳态;采用频谱图分析的方法对数值解的不稳定性进行定性分析,结果显示随着Ra的增大,数值解经历了从稳定解到分贫的周期性不稳定和准周期不稳定的发展过程.离心浮升力引起的类Rayleigh-Benard对流是造成流动从稳定到不稳定发展的重要原因,哥氏力的存在恶化了不稳定过程.

简介：讨论了混合对流条件下环形通道中浮升力对流动及传热的影响.实验时用LDA测量了水向下流过竖直环形通道时的平均流速和湍流强度.对于逆浮升力方向的流动情况,湍流速度脉动和湍流剪切应力都因浮升力的影响而增加,从而传热得到了增强.当浮升力的影响特别大时,靠近环形内壁的流动出现反向流,在这种情况下即使流动在无浮升力影响时是层流,湍流也会由于浮升力的存在而产生,传热维持较好的效果.

简介：对多排纵向涡发生器对竖直平板自然对流的强化效果进行了研究.结果表明,在一定Rayleigh数范围内,直角三角翼纵向涡发生器的翼高、翼宽以及多排布置的阵列方式是影响强化换热的主要因素.在高宽比一定的情况下,存在最佳翼高.发现多排布置时LVG阵列方式的不同会影响换热效果;且要使得整个板的强化换热效果达到最佳,应选择沿竖直发热板长度方向间隔的布置多排LVG,并适当拉大间隔距离.

简介：上面级姿控发动机常常无条件采取主动温控,喷注管是发动机低温可靠工作的薄弱环节,其低温工作可靠性问题被列为全箭可靠性研究专题之一.基于能量守恒原理,提出推力室毛细喷注管和集合器、喷注板、支架等主要部件在真空深冷环境中耦合传热的物理模型和数学方程,并据此求得一台10N单组元发动机的典型降温规律.计算结果与发动机地面宾空低温模拟试验数据作了比对,两者较为一致.以推力室降温计算结果为推进剂流动降温计算的热边界条件,计算推进剂(单推三)在流过喷注管过程中的降温规律,做出喷注管内推进剂会不会结冰的判定,为姿控发动机的热控设计提供了可靠依据.

简介：不改变燃烧室体积，通过改变燃烧室的口径比和径深比，对柴油机工作过程进行了模拟计算。燃烧模型取4步简化动力学模型，湍流模型取修正κ-ε模型。计算区域除气缸和燃烧室外，还包括进、排气支管。计算结果表明，随着口径比的减小，缸内挤流强度增加。对于空间雾化燃烧的直喷式柴油机，将燃烧室结构设计成油注形状，可以利用燃烧波在燃烧室内产生较大尺度的垂直涡流，有利于增强燃油喷射效应，从而提高油气与空气的均匀混合质量，提高柴油机的经济性，同时也有利于降低NO排放。