简介:涟漪纹管是一种新型三维内外表面强化传热管,内径11.5000mm、外径12.7000mm,管壁表面有直径为3.5000mm的半球凹坑与高度为0.1778mm的涟漪花纹。工质R22在涟漪纹管内的质量流量设定为40~90kg/h,实验结果表明,涟漪纹管内对流传热努赛尔数(Nu)是相同雷诺数(Re)下光管的2.48倍。同时,对具有不同表面参数(凹坑直径0.0000到4.0000mm,花纹高度0.0000到0.2778mm)的涟漪纹管内湍流传热进行了数值模拟,结果显示,在所研究的范围内,管壁表面凹坑直径越大,Nu越大;花纹虽有助于提高传热效果,但花纹高度越大,Nu越小;而摩擦阻力随着凹坑直径与花纹高度的增大而增大。如果以基于相同泵功的强化因子η’评价其综合强化传热性能,则当凹坑直径为1.0000mm且无花纹存在时,管内的强化传热效果最好。
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: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.
简介:为了寻找适宜的表面处理技术制备能长期地维持滴状冷凝传热型态,实验研究了垂直黄铜管外类金刚石和含氟有机薄膜水蒸气常压下冷凝传热特性.两种表面均能促进水蒸气的滴状冷凝型态,但类金刚石表面上液滴形状较扁,脱落频率不高,而有机膜表面的液滴形状、大小以及脱落频率均优于类金刚石表面.在管内冷却水雷诺数为1.0×104~2.0×105时,类金刚石和含氟有机薄膜表面的热流密度和冷凝传热系数分别为485~807kW/m2和18~23kW/(m2@K)、171~330kW/m2和4.8~7.2kW/(m2@K).含氟有机薄膜表面表现了优良的涂层结合强度,寿命实验已经持续了近10个月.
简介:为了提高普通细水雾的灭火有效性,克服不足之处,研究了含NaCl灭火添加剂的细水雾与油池火相互作用的过程.重点研究了不同质量分数、不同工作压力、不同燃料条件下,细水雾的灭火有效性.研究结果表明,向细水雾中加入NaCl,显著影响其灭火性能.细水雾的灭火时间与加入的NaCl质量分数间呈现出"W"形的关系曲线;细水雾喷头工作压力和燃料性质也影响细水雾的灭火性能:工作压力越高,平均熄灭时间越短;在相同的实验条件下,含NaCl添加剂的细水雾熄灭煤油火的时间小于酒精火的时间.含添加剂细水雾的灭火有效性,存在着细水雾与灭火添加剂的最优质量分数配比关系.
简介:在考虑氢气溶解的条件下,运用SRK状态方程计算了液氧/氢在超临界环境下达到气-液平衡时氢氧组分在各相中的摩尔分数以及液氧的蒸发热随液氧表面温度的变化情况;根据气-液平衡时各组分在各相中的摩尔分数,以甲烷为参比态气体,运用扩展对比状态理论(ECST)计算了气相及液相氢氧混合物的pVT属性、黏性及导热系数。结果表明,在高压环境下,有一部分氢气溶解于液氧中,且随着温度和压强的增加其溶解度增大;若考虑氢气溶解,则氢氧混合物的临界温度低于氧的临界温度且随环境压强的增加而减小,这时液氧的蒸发热小于其蒸发潜热,也小于不考虑氢气溶解所得蒸发热。当氢氧混合物达到气液平衡状态时,液相混合物的黏性及导热系数随温度升高逐渐减小,气相混合物的黏性及导热系数随温度升高逐渐增加,最终气相及液相混合物的传输属性在其临界点附近几乎相同。
简介:对一种模型燃气轮机燃烧室中的三维反应流进行了数值模拟.模型燃烧室的燃料是CH4,燃烧类型是预混燃烧.在数值模拟过程中,采用了Spalding于1995年提出来的多流体模型来对燃烧室中的湍流预混燃烧进行了数值模拟.在数值模拟过程中考虑了辐射问题,采用了六通量辐射模型.通过数值模拟给出了速度、压力、湍流脉动动能、湍流动能耗散率、焓值、湍流粘度、温度、密度、燃烧产物质量分数、氧的质量分数、燃料/空气混合比、燃料质量分数、空间三个方向的辐射热通量以及各种流体的质量分数等变量的分布情况.此外,还采用传统的旋涡破碎模型对此燃烧室进行了数值模拟,并对两种方法的结果进行了分析比较,由分析可以看出多流体模型的结果更接近于实际情况.对模型燃烧室进行三维反应流数值模拟的工作为今后对实际燃烧室反应流的数值模拟打下了一定的基础.
简介:针对燃煤烟气SO2脱除技术面临的可持续发展困境,以固体碳材料为还原剂的碳热SO2还原制硫磺技术具有重要发展前景,其中抑制非目标副产物的伴生是实现SO2定向还原的关键。基于吉布斯自由能最小原理对碳热还原SO2反应进行平衡产物量的计算,并通过固定床-FTIR实验分析反应的气相产物,探究了硫产率、副产物CO、COS和CS2的生成规律。基于温度对反应热力学平衡的影响,结合副反应,来推断出合理的反应机理。在摩尔比n(C)∶n(SO2)≤1.0时体系中主要发生反应C+SO2→S+CO2,副产物CS2生成量级仅为10-4,理论硫产率可维持在0.9以上。过量的碳会促进COS由主反应物一步生成,高温、碳过量会促进COS向CS2的转化反应。相关研究结果对实际应用时最佳工况的选取以及单质硫选择性的提高具有重要指导意义。
简介:对某高速直喷柴油机的燃烧过程进行了多维仿真计算,研究了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.通过变参数研究确定了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.为了定量描述燃烧过程中燃油雾化、液体蒸发、油气混合的特性,建立了缸内平均湍流混合速率、燃油蒸气质量分数方差的中间特征参数,同时详细分析了不同当量比油气混合气在燃烧过程中的贡献率.从燃烧的宏观和微观角度综合分析了柴油机燃烧室形状与喷孔结构间的耦合作用机制.结果表明,对于所研究的机型,0.64口径比燃烧室匹配10孔喷油器的方案最优:预混过程好,燃烧速度快,后期扩散燃烧阶段过稀和过浓混合气参与燃烧的比例较小且预混与扩散燃烧放热情况差别小,放热情况更均匀.