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正截球体型涡流发生器在太阳能空气集热器中的应用研究

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正截球体型涡流发生器在太阳能空气集热器中的应用研究

作者：张义仁燕山大学

学位级别：硕士

太阳能空气集热器作为一种常见的光热转化装置,可以将太阳辐射能转化为空气内能,被广泛应用于建筑物辅助供热,农作物和木材的干燥等领域。为了克服平板型太阳能空气集热器中换热强度低的局限性,本文提出了一种新型正截球体型涡流发生器... 详细信息

太阳能空气集热器作为一种常见的光热转化装置,可以将太阳辐射能转化为空气内能,被广泛应用于建筑物辅助供热,农作物和木材的干燥等领域。为了克服平板型太阳能空气集热器中换热强度低的局限性,本文提出了一种新型正截球体型涡流发生器并将其应用在集热器中,因其自身特殊的扰流特性,在理论上可实现强化换热的同时,又能在一定程度上降低流动阻力。首先,通过搭建涡流发生器型太阳能空气集热器室内实验台,从实验角度验证了正截球体型涡流发生器提高集热器性能的可行性。实验探究了涡流发生器四个结构参数(偏转角度、横向间距、纵向间距和高度)以及雷诺数Re的变化对集热器性能的影响。并在实验数据的基础上,使用最小二乘法拟合出了Nu和f与Re以及涡流发生器结构参数之间的函数关联式,且两个关联式的平均预测精度分别为97.46%和91.4%,皆能良好地预测集热器内部传热特性和流动特性。其次,通过Meshing、Fluent等软件构建了涡流发生器型太阳能空气集热器的数值模型,借助数值模拟手段深入分析了正截球体型涡流发生器强化换热机理和流动特性。在实验结果的基础上,进一步拓展了涡流发生器结构参数的数量和范围,并详细分析了各参数对集热器性能的影响,包括偏转角度、横向间距、纵向间距、高度、圆周角、纵向排列角、交错排列比以及开洞方式等八个结构参数。结果发现前五个结构参数对集热器性能的变化有显著影响,但后三个参数并不会对集热器性能造成实质性的影响。最后,以MATLAB和Design Expert软件为工具,依次经过BBD法设计试验、最小二乘法建立输入值和输出值之间联系、非支配遗传算法进行寻优计算等步骤展开对涡流发生器进行结构参数优化,得出了正截球体型涡流发生器结构参数的最优值组合以及对应的集热器性能最优值,为本集热器的工程化应用提供了理论基础。在本章最后还将本集热器的优化结果与同类文献进行了比较,发现本文设计的新型涡流发生器引起的集热器性能增强效果在同类涡流发生器中位居前列。

关键词：太阳能空气集热器涡流发生器强化换热实验探究数值模拟参数优化

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航空伺服作动器热仿真建模与迭代优化

液压与气动 2023年第6期47卷 40-47页

作者：吴帅昊胡建军张义仁徐岩徐扬肖强燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 中国航发长春控制科技有限公司吉林长春130102

以某型航空伺服作动器为研究对象,搭建了高温热环境试验台来模拟作动器的工作环境,基于Fluent软件建立其流固耦合换热仿真模型,开展了试验验证与仿真模型的迭代优化研究。通过开展试验得到10组有效工况数据,部分工况用于仿真模型的迭代... 详细信息

以某型航空伺服作动器为研究对象,搭建了高温热环境试验台来模拟作动器的工作环境,基于Fluent软件建立其流固耦合换热仿真模型,开展了试验验证与仿真模型的迭代优化研究。通过开展试验得到10组有效工况数据,部分工况用于仿真模型的迭代优化,剩余工况用于验证优化后仿真模型的准确性。结果表明,通过送风口风速修正、湍流模型选择修正、物性参数修正,优化后仿真模型平均误差为4.30%,各工况下测点平均温度试验与仿真结果最大误差为2.1%,表明本研究建立的仿真模型具有准确性。以作动器为载体提出了一套完整的仿真试验验证与迭代优化方法,可用于作动器温度场与流场特性研究,并为其他热端部件的仿真建模与试验验证提供方法借鉴,具有较高的工程应用价值。

关键词：伺服作动器热仿真模型试验验证迭代优化

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调控主导作用　强化主体地位

化学教学 1996年第1期 17-19页

作者：张义仁山西省朔州市神头电厂中学

调控主导作用强化主体地位山西省朔州市神头电厂中学（０３８５０５）张义仁教学是教与学的双边活动．在教学过程中，教为主导，学为主体．教师要通过导，、让学生学．即让学生自我探求知识，自我得出结论，自我获得成功．一、诱导学生... 详细信息

调控主导作用强化主体地位山西省朔州市神头电厂中学（０３８５０５）张义仁教学是教与学的双边活动．在教学过程中，教为主导，学为主体．教师要通过导，、让学生学．即让学生自我探求知识，自我得出结论，自我获得成功．一、诱导学生发现问题问题是思维的起点，问题是发...

关键词：强化主体主导作用实验现象电解质溶液弱电解质黑色沉淀教师子结构强电解质白色浑浊

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“创意彩泥”选修课程的深度开发与利用

教学月刊（中学版） 2013年第5期 5-7页

作者：张义仁奉化市江口中学

＂跳跳泥＂是一种包容性强、操作简便的纸黏土材料,在国外已流行多年,并作为美术、手工材料广泛使用,传入国内仅短短数年,在学校教育领域尚无进行深入系统研究的人员。我校是浙江省美术特色高中,在宁波市高中兴趣特长类选修课程的区域... 详细信息

＂跳跳泥＂是一种包容性强、操作简便的纸黏土材料,在国外已流行多年,并作为美术、手工材料广泛使用,传入国内仅短短数年,在学校教育领域尚无进行深入系统研究的人员。我校是浙江省美术特色高中,在宁波市高中兴趣特长类选修课程的区域推进中,我们结合本校实际,深入系统地开发了＂创意彩泥＂课程,旨在通过教学满足学生的多样化、

关键词：选修课程深度开发创意利用系统研究美术特色教育领域包容性