本文關(guān)鍵詞：周期性狹縫射流沖擊換熱的實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)及數(shù)值模擬

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【摘要】：射流沖擊傳熱是一種極其有效的強(qiáng)化傳熱方式,因其具有極高的局部傳熱效率,因而受到了廣泛的關(guān)注和研究。出于對周期性射流信號與狹縫噴嘴射流兩者的綜合考慮,本文對周期性狹縫射流沖擊強(qiáng)化傳熱進(jìn)行了初步的研究。首先,本文對射流沖擊實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),主要包括硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中換熱板是射流沖擊實(shí)驗(yàn)硬件系統(tǒng)研制的重點(diǎn),主要從換熱板的布線、電氣性能和性能估算三個(gè)方面對換熱板進(jìn)行設(shè)計(jì)。外循環(huán)浴槽的設(shè)計(jì)為換熱板的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)提供恒定的溫度環(huán)境,重點(diǎn)從外循環(huán)浴槽的性能估算、壓力損失計(jì)算設(shè)計(jì)。其次,在所搭建的實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行狹縫射流沖擊換熱實(shí)驗(yàn),分析了不同的噴嘴橫截面對Nu數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)研究表明:在穩(wěn)態(tài)射流情況下,狹縫射流沖擊的換熱效果總體上更加均勻,而圓形和方形的換熱效果幾乎重合;在駐點(diǎn)附近的方形射流的換熱效果更好,而圓形次之,狹縫的最差。最后,對不同占空比和倒角的雙噴嘴狹縫沖擊射流強(qiáng)化傳熱進(jìn)行數(shù)值模擬。對于不同占空比的雙噴嘴狹縫射流,研究表明與穩(wěn)態(tài)射流的傳熱性能相比,相位差使相鄰兩噴嘴間的速度錯(cuò)開,且錯(cuò)開的速度無相互影響或者相互影響較小時(shí),強(qiáng)化傳熱效果達(dá)到最好;在頻率為0~100Hz之間,占空比為0.5時(shí)頻率大于閾值50Hz的強(qiáng)化傳熱減弱,而占空比為0.25的傳熱效果受頻率的影響較小。對于不同倒角的雙噴嘴狹縫射流,研究表明減小倒角角度在一定程度上增加湍流強(qiáng)度,可以強(qiáng)化傳熱效果;而增加倒角長度使得湍流強(qiáng)度的范圍更廣。
【關(guān)鍵詞】：狹縫射流 換熱板 外循環(huán)浴槽 強(qiáng)化換熱 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK124;O358
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• abstract7-15
• 1 緒論15-26
• 1.1 課題研究背景及意義15-16
• 1.2 研究現(xiàn)狀16-25
• 1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.2 數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀19-20
• 1.2.3 非穩(wěn)態(tài)射流沖擊研究現(xiàn)狀20-23
• 1.2.4 狹縫射流沖擊研究現(xiàn)狀23-25
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容25-26
• 2 射流沖擊理論26-30
• 2.1 射流沖擊定義26
• 2.2 射流沖擊分類26-27
• 2.3 射流沖擊的流動特性27-28
• 2.4 典型的周期性射流信號及狹縫噴嘴結(jié)構(gòu)28-29
• 2.4.1 周期性射流信號28
• 2.4.2 重要參數(shù)說明28-29
• 2.4.3 狹縫噴嘴結(jié)構(gòu)29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 射流沖擊實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)30-40
• 3.1 射流沖擊實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹30-31
• 3.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-37
• 3.2.1 氣源管路31-32
• 3.2.2 流量測量控制32
• 3.2.3 換熱板及溫度測量32-34
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)臺及導(dǎo)熱損失計(jì)算34-36
• 3.2.5 數(shù)據(jù)儀器采集36-37
• 3.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-39
• 3.3.1 換熱板標(biāo)定37-38
• 3.3.2 導(dǎo)熱損失測量38
• 3.3.3 射流沖擊數(shù)據(jù)采集38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 換熱板及外循環(huán)浴槽裝置的研制40-63
• 4.1 換熱板的研制40-48
• 4.1.1 換熱板的布線40-41
• 4.1.2 換熱板的電氣特性41-45
• 4.1.3 換熱板的性能估算45-48
• 4.2 外循環(huán)浴槽的研制48-51
• 4.2.1 外循環(huán)浴槽的性能估算48-49
• 4.2.2 外循環(huán)浴槽的壓力損失估算49-51
• 4.3 鉑電阻溫度計(jì)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)51-53
• 4.4 外循環(huán)浴槽的測試實(shí)驗(yàn)53-56
• 4.4.1 測試實(shí)驗(yàn)原理53-54
• 4.4.2 測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-56
• 4.5 換熱板的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)及分析56-62
• 4.5.1 熱電阻測溫原理56-57
• 4.5.2 換熱板的標(biāo)定系統(tǒng)57-58
• 4.5.3 標(biāo)定步驟及結(jié)果58-60
• 4.5.4 均勻性及穩(wěn)定性分析60-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 5 狹縫射流沖擊換熱的實(shí)驗(yàn)研究63-68
• 5.1 實(shí)驗(yàn)基本原理63-64
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法和步驟64-65
• 5.3 狹縫射流沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-66
• 5.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析66-67
• 5.4.1 環(huán)境誤差的影響66
• 5.4.2 人員誤差的影響66
• 5.4.3 測量儀器誤差的影響66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 6 周期性狹縫射流沖擊換熱的數(shù)值模擬68-80
• 6.1 不同占空比的雙噴嘴狹縫沖擊射流強(qiáng)化傳熱的數(shù)值模擬68-75
• 6.1.1 物理模型68-69
• 6.1.2 控制方程69
• 6.1.3 邊界條件以及數(shù)值方法69-70
• 6.1.4 數(shù)值模擬結(jié)果及分析70-71
• 6.1.5 不同占空比下的傳熱分析71
• 6.1.6 相位差對傳熱特性的影響71-74
• 6.1.7 頻率對傳熱特性的影響74-75
• 6.2 不同倒角的雙噴嘴狹縫沖擊射流強(qiáng)化傳熱的數(shù)值模擬75-79
• 6.2.1 噴嘴模型及參數(shù)說明75-76
• 6.2.2 倒角角度對傳熱特性的影響76-77
• 6.2.3 倒角長度對傳熱特性的影響77-79
• 6.3 本章小結(jié)79-80
• 7 全文總結(jié)及展望80-83
• 7.1 全文總結(jié)80-81
• 7.2 展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 作者簡介88

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1 廉聞宇,張福祥;真實(shí)火箭射流沖擊流場中激波結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1990年06期

2 閆大鵬,苗鵬程,王海林,賀安之;火箭燃?xì)馍淞鳑_擊埸的實(shí)驗(yàn)研究[J];爆炸與沖擊;1991年04期

3 閻大鵬,張健,王海林,苗鵬程,賀安之;莫爾偏折法及其在燃?xì)馍淞鳑_擊場中的應(yīng)用[J];光學(xué)學(xué)報(bào);1993年02期

4 ;液壓射流沖擊回轉(zhuǎn)鉆具研究試驗(yàn)動態(tài)[J];勘探技術(shù);1973年03期

5 黃真理;淺水域中垂向純射流的流動特征[J];水利學(xué)報(bào);1992年09期

6 柳兆榮;共振射流及其在水力采煤中的應(yīng)用[J];上海力學(xué);1982年03期

7 崔杰;李世銘;黃超;姚熊亮;張阿漫;;射流沖擊模型在水下爆炸實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究[J];高壓物理學(xué)報(bào);2012年05期

8 唐川林;胡東;張鳳華;蔡書鵬;;自振脈沖氣液射流振動分析[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

9 康燦;周亮;楊敏官;王育立;;嵌入中心體誘發(fā)空化射流的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年12期

10 譚曉茗,張靖周;自耦合射流沖擊冷卻的數(shù)值計(jì)算[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 樊靖郁;張燕;王道增;;淺水環(huán)境中含污染物橫向射流三維濃度分布特性研究[A];第十八屆全國水動力學(xué)研討會文集[C];2004年

2 陳曉梅;張德明;靖崇龍;許建偉;周久兵;竇智宇;李志春;;微孔砂輪射流沖擊內(nèi)外冷卻技術(shù)在鈦合金磨削中的應(yīng)用研究[A];中國電子學(xué)會電子機(jī)械工程分會2009年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

3 康景隆;;射流沖擊流化床快速凍結(jié)[A];第2屆中國食品冷藏鏈新設(shè)備、新技術(shù)論壇文集[C];2004年

4 羅振兵;夏智勛;;合成射流技術(shù)—一種全新高效的流動控制技術(shù)[A];第十屆全國分離流、旋渦和流動控制會議論文集[C];2004年

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1 黃飛;水射流沖擊瞬態(tài)動力特性及破巖機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 劉琦;氣體壁面射流沖擊下的氣液界面行為特性研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 杜鵬;直旋混合射流流場特性及破巖機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2016年

4 余業(yè)珍;突片激勵(lì)射流傳熱和混合特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

5 李念;自耦合射流及其對主射流矢量偏轉(zhuǎn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

6 安慶龍;低溫噴霧射流冷卻技術(shù)及其在鈦合金機(jī)械加工中的應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2006年

7 尹招琴;雙射流汽車尾氣流場超細(xì)顆粒的成核和凝并過程的研究[D];浙江大學(xué);2008年

8 李德玉;基于低溫氣體環(huán)境冰粒即時(shí)制備及冰射流表面脫漆研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

9 周笑飛;井下發(fā)射過程燃?xì)馍淞髁鲌鲅芯縖D];北京理工大學(xué);2015年

10 黃超;柱形裝藥氣泡動態(tài)特性及射流沖擊毀傷研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

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2 郝海鵬;同心筒內(nèi)氣流特性的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D];北京理工大學(xué);2016年

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4 劉廣龍;轉(zhuǎn)爐用聚合射流氧槍基礎(chǔ)研究[D];遼寧科技大學(xué);2016年

5 王蕓蕓;受限射流沖擊尖劈障礙物流動與聲學(xué)特性模擬[D];華中科技大學(xué);2014年

6 楊懷銀;圓錐形多孔噴嘴的低壓射流特性研究[D];西南交通大學(xué);2016年

7 于秀芳;低壓大流量自激脈沖空化射流打擊特性研究[D];山東大學(xué);2016年

8 葉陳;湍流射流沖擊壁面換熱的數(shù)值模擬研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

9 張克石;火箭橇發(fā)動機(jī)尾噴熱流分析[D];南京理工大學(xué);2016年

10 姜超;燃?xì)馍淞鳑_擊發(fā)射箱載荷效應(yīng)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

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本文編號：781987