不同邊界條件下管翅式換熱器流動(dòng)與傳熱性能的POD分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-11 17:20
傳統(tǒng)的數(shù)值模擬計(jì)算時(shí)間長(zhǎng),很難滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求。采用適體坐標(biāo)與本征正交分解(POD)相結(jié)合的方法在等壁溫和等熱流兩種邊界條件下對(duì)扁管管翅式換熱器進(jìn)行降維計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與有限容積法(FVM)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:POD方法在等壁溫和等熱流邊界條件下均能獲得物理過(guò)程的準(zhǔn)確信息,并將傳統(tǒng)FVM數(shù)值計(jì)算速度提高了3093倍。采用POD方法重構(gòu)溫度場(chǎng)時(shí),在等壁溫和等熱流條件下相對(duì)偏差平均值的最大值分別為0.557%和0.308%。重構(gòu)速度場(chǎng)時(shí),在等壁溫和等熱流條件下相對(duì)偏差平均值的最大值分別為1.26%和1.9%,這一結(jié)論可為換熱器的數(shù)值設(shè)計(jì)中合理設(shè)置邊界條件提供理論依據(jù)。
【文章來(lái)源】:化工學(xué)報(bào). 2020,71(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【文章目錄】:
引言
1 物理和數(shù)學(xué)模型
1.1 物理模型及計(jì)算區(qū)域
1.2 控制方程
1.3 邊界條件
2 POD低階模型的構(gòu)建
2.1 樣本選擇
2.2 基函數(shù)的提取
2.3 譜系數(shù)計(jì)算
2.4 POD低階模型計(jì)算精度考核
3 結(jié)果分析
3.1 單參數(shù)變化溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)重構(gòu)
3.2 雙參數(shù)變化溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)重構(gòu)
3.3 三參數(shù)變化溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)重構(gòu)
3.4 POD結(jié)果與FVM結(jié)果對(duì)比
3.4.1 計(jì)算精度比較
3.4.2 計(jì)算耗時(shí)比較
4 結(jié)論
符號(hào)說(shuō)明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海上風(fēng)力發(fā)電塔脈動(dòng)風(fēng)速模擬研究[J]. 葉永友,何承高. 價(jià)值工程. 2018(35)
[2]雙孔雙滲介質(zhì)中氣體流動(dòng)的POD模型研究[J]. 王藝,薛文第,宇波,孫樹(shù)瑜. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]POD方法在扁管管翅式換熱器研究中的應(yīng)用[J]. 王燁,王藝,胡文婷,王良璧. 計(jì)算物理. 2018(05)
[4]本征正交分解在翼型氣動(dòng)優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J]. 李波,龔春林,粟華,谷良賢. 上海航天. 2017(05)
[5]翅片材料對(duì)扁管管翅式換熱器耦合傳熱特性影響[J]. 王燁,王良璧. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]基于本征正交分解的流場(chǎng)快速預(yù)測(cè)方法研究[J]. 羅杰,段焰輝,蔡晉生. 航空工程進(jìn)展. 2014(03)
[7]油田開(kāi)發(fā)中油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李成政,石陜龍,李成翔,師瓊. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2013(20)
[8]風(fēng)力機(jī)翼型動(dòng)態(tài)失速的POD模型降階方法[J]. 張震宇. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]POD結(jié)合薄板樣條插值法在風(fēng)壓預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 周晅毅,李剛. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(06)
[10]熱油管道油溫波動(dòng)隨機(jī)數(shù)值模擬及影響因素敏感性分析[J]. 張文軻,張勁軍,宇波. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
博士論文
[1]扭帶及渦產(chǎn)生器在管內(nèi)誘導(dǎo)的二次流強(qiáng)度及其強(qiáng)化傳熱特性研究[D]. 林志敏.蘭州交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]黏彈性減阻流動(dòng)的離散元素POD模型研究[D]. 李庭宇.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2017
[2]廣州塔高空風(fēng)場(chǎng)特性與風(fēng)壓預(yù)測(cè)[D]. 王友武.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3181802
【文章來(lái)源】:化工學(xué)報(bào). 2020,71(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【文章目錄】:
引言
1 物理和數(shù)學(xué)模型
1.1 物理模型及計(jì)算區(qū)域
1.2 控制方程
1.3 邊界條件
2 POD低階模型的構(gòu)建
2.1 樣本選擇
2.2 基函數(shù)的提取
2.3 譜系數(shù)計(jì)算
2.4 POD低階模型計(jì)算精度考核
3 結(jié)果分析
3.1 單參數(shù)變化溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)重構(gòu)
3.2 雙參數(shù)變化溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)重構(gòu)
3.3 三參數(shù)變化溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)重構(gòu)
3.4 POD結(jié)果與FVM結(jié)果對(duì)比
3.4.1 計(jì)算精度比較
3.4.2 計(jì)算耗時(shí)比較
4 結(jié)論
符號(hào)說(shuō)明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海上風(fēng)力發(fā)電塔脈動(dòng)風(fēng)速模擬研究[J]. 葉永友,何承高. 價(jià)值工程. 2018(35)
[2]雙孔雙滲介質(zhì)中氣體流動(dòng)的POD模型研究[J]. 王藝,薛文第,宇波,孫樹(shù)瑜. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]POD方法在扁管管翅式換熱器研究中的應(yīng)用[J]. 王燁,王藝,胡文婷,王良璧. 計(jì)算物理. 2018(05)
[4]本征正交分解在翼型氣動(dòng)優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J]. 李波,龔春林,粟華,谷良賢. 上海航天. 2017(05)
[5]翅片材料對(duì)扁管管翅式換熱器耦合傳熱特性影響[J]. 王燁,王良璧. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]基于本征正交分解的流場(chǎng)快速預(yù)測(cè)方法研究[J]. 羅杰,段焰輝,蔡晉生. 航空工程進(jìn)展. 2014(03)
[7]油田開(kāi)發(fā)中油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李成政,石陜龍,李成翔,師瓊. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2013(20)
[8]風(fēng)力機(jī)翼型動(dòng)態(tài)失速的POD模型降階方法[J]. 張震宇. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]POD結(jié)合薄板樣條插值法在風(fēng)壓預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 周晅毅,李剛. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(06)
[10]熱油管道油溫波動(dòng)隨機(jī)數(shù)值模擬及影響因素敏感性分析[J]. 張文軻,張勁軍,宇波. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
博士論文
[1]扭帶及渦產(chǎn)生器在管內(nèi)誘導(dǎo)的二次流強(qiáng)度及其強(qiáng)化傳熱特性研究[D]. 林志敏.蘭州交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]黏彈性減阻流動(dòng)的離散元素POD模型研究[D]. 李庭宇.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2017
[2]廣州塔高空風(fēng)場(chǎng)特性與風(fēng)壓預(yù)測(cè)[D]. 王友武.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3181802
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