本文關(guān)鍵詞：流體脈動強化對流換熱的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于科技的發(fā)展和能源的短缺,強化換熱技術(shù)受到越來越多人的重視,而利用流體脈動強化傳熱的方法由于有著獨特的優(yōu)點,受到越來越多人的注意。國內(nèi)外很多文獻通過實驗和數(shù)值計算的方法證明了脈動流體能夠?qū)崿F(xiàn)強化換熱。 本文運用FLUENT6.0 軟件,數(shù)值模擬了管內(nèi)層流和湍流狀態(tài)的流體在恒壁溫的情況下,當(dāng)流動入口速度為周期性變化時的流動與換熱情況。分析了不同工質(zhì)、不同的脈動頻率和振幅對流動與換熱的影響,并通過對截面上的速度分布進行了分析,以解釋各種現(xiàn)象形成的機理,以期為實驗和實際應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)。主要得出以下結(jié)論: 1、脈動對換熱的影響: 在湍流情況下:換熱強化比E (k)隨頻率的增大先是逐漸增大,然后逐漸降低,最后趨近于某一漸進值;隨著無因次振幅的增大逐漸增大;對于不同工質(zhì),頻率對換熱效果的影響趨勢基本相同,但是對應(yīng)的最佳頻率不同,并且最后的漸進值也不同。 在層流情況下,E (k)隨頻率的增大逐漸增大,值得注意的是在頻率較低時會有弱化換熱的情況;隨著無因次振幅的增大先是逐漸下降然后逐漸增大,在無因次振幅較低時,會弱化換熱;對于不同工質(zhì),頻率對換熱效果的影響趨勢基本相同,但是強化換熱對應(yīng)的頻率范圍不同,并且強化的效果也不同。 2、脈動對流動的影響: 在湍流情況下,沿程阻力系數(shù)增加比E (λ)隨著頻率的增大先是迅速增大,然后逐漸降低,最后逐漸升高趨近于某一漸進值;隨著無因次振幅的增大先是逐漸下降,然后逐漸增大,當(dāng)無因次振幅較低時,沿程阻力系數(shù)會低于無脈動時的沿程阻力系數(shù),當(dāng)無因次振幅較高時,沿程阻力系數(shù)高于無脈動時的沿程阻力系數(shù);對于不同工質(zhì),頻率對沿程阻力系數(shù)的影響趨勢基本相同,但所對應(yīng)的頻率不同,并且最后的漸進值也不同。 在層流情況下, E (λ)隨著頻率的增大逐漸速增大;隨著無因次振幅的增大先是逐漸增大,然后逐漸下降,最后又逐漸增大;對于不同工質(zhì),頻率對沿程阻力系數(shù)的影響趨勢基本相同,但是所對應(yīng)的頻率不同。 3、脈動對換熱器的性能指標的影響: 在湍流情況下,換熱器的性能指標E 隨著頻率的增大先是逐漸降低,然后逐漸增大,再逐漸降低,并且存在一定的頻率范圍,使得E 0;隨著無因次振幅的增大逐漸增大,然后逐漸降低;對于不同工質(zhì),頻率對性能指標E 的影響趨勢基本相
【關(guān)鍵詞】：流體脈動 數(shù)值模擬 層流 湍流 強化傳熱 沿程阻力系數(shù) 性能 回流
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-10
• 主要符號表10-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 引言12-13
• 1.2 強化傳熱問題概述13-17
• 1.2.1 強化傳熱的意義13-14
• 1.2.2 強化傳熱的途徑14-15
• 1.2.3 強化傳熱技術(shù)的分類15-16
• 1.2.4 強化傳熱性能的評價準則16-17
• 1.3 流體脈動強化換熱技術(shù)17-19
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 流體脈動強化對流與換熱的數(shù)值解法19-23
• 1.4.1 計算流體動力學(xué)概述19-20
• 1.4.2 CFD 商業(yè)軟件20-21
• 1.4.3 FLUENT 軟件介紹21-22
• 1.4.4 流體脈動強化對流與換熱的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 本課題的研究目的和內(nèi)容23-24
• 2 管內(nèi)流體脈動強化對流換熱的數(shù)值模擬24-35
• 2.1 幾何模型的建立及網(wǎng)格生成24-26
• 2.1.1 幾何模型的建立24
• 2.1.2 網(wǎng)格的生成24-26
• 2.2 物理模型及相關(guān)假設(shè)26-27
• 2.3 數(shù)學(xué)模型27-28
• 2.3.1 控制方程27
• 2.3.2 邊界條件27-28
• 2.4 FLUENT 數(shù)值求解28-35
• 2.4.1 啟動合適的解算器28
• 2.4.2 輸入網(wǎng)格和檢查網(wǎng)格28
• 2.4.3 選擇解的格式28-29
• 2.4.4 定義基本模型和流體物性29
• 2.4.5 定義邊界條件29-31
• 2.4.6 控制方程的離散及設(shè)定亞松弛因子31
• 2.4.7 流場初始化31
• 2.4.8 迭代計算31-35
• 3 數(shù)值計算結(jié)果與分析35-49
• 3.1 程序可靠性驗證36
• 3.1.1 湍流情況36
• 3.1.2 層流情況36
• 3.2 流體脈動對換熱系數(shù)的影響36-38
• 3.2.1 湍流情況下流體脈動對換熱系數(shù)的影響36-37
• 3.2.2 層流情況下脈動流體對換熱系數(shù)的影響37-38
• 3.2 流體脈動對沿程阻力系數(shù)的影響38-40
• 3.2.1 湍流情況下脈動流體對沿程阻力系數(shù)的影響38-39
• 3.2.2 層流情況下脈動流體對沿程阻力系數(shù)的影響39-40
• 3.3 有流體脈動時換熱器的性能指標40-42
• 3.3.1 湍流情況下有流體脈動時換熱器的性能指標40-41
• 3.3.2 層流情況下有流體脈動時換熱器的性能指標41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-49
• 4 脈動流體的速度分布49-59
• 4.1 脈動對壁面摩擦系數(shù)的影響49-50
• 4.2 脈動對速度分布的影響50-51
• 4.3 流體脈動對換熱和流動產(chǎn)生影響的機理分析51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-59
• 5 結(jié)論與展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-65
• 附錄65-66
• 獨創(chuàng)性聲明66
• 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書66

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 路慧霞;馬曉建;趙凌;;脈動流動強化傳熱的研究進展[J];節(jié)能技術(shù);2008年02期

2 鄭小濤;徐成;喻九陽;劉利軍;林緯;;脈動流下熱交換圓管抑垢實驗研究[J];石油化工設(shè)備;2013年02期

3 李思文;李華;楊臧健;任建莉;鐘英杰;;光管內(nèi)湍流脈動傳熱影響因素的實驗研究[J];浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2013年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉建;縱向渦發(fā)生器應(yīng)用于熱管翅片散熱器傳熱與流動特性研究[D];山東大學(xué);2011年

2 王飛;Helmoholtz型無閥自激脈動燃燒器彎尾管傳熱特性的實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

3 李華;脈動流強化傳熱規(guī)律實驗研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2007年

4 竇興華;LNG沉浸式汽化器流動傳熱過程數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2007年

5 郭瑞;原表面通道結(jié)構(gòu)型式對流動及換熱性能影響的研究[D];太原理工大學(xué);2008年

6 劉曉兵;酒窩板強化換熱的數(shù)值模擬[D];西安科技大學(xué);2008年

7 王希影;圓管脈動流動與換熱的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

8 李寶興;脈動流中振動圓管外對流換熱的數(shù)值分析及實驗研究[D];山東大學(xué);2010年

9 蘇婷;新型強化傳熱技術(shù)及其強化機理的數(shù)值模擬研究[D];南昌大學(xué);2010年

10 劉郴;800MN模鍛壓機管道振動特性分析[D];重慶大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：流體脈動強化對流換熱的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：317927