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Liquid film falling behaviour on horizontal circular cylinder

Journal of Central South University 2012年第5期19卷 1353-1358页

作者： CHUNG Han-shik K.Wusiman KIM Seong-soo B.Nasan H.Afrianto Hafizur Rehman CHOI Du-youl JEONG Hyo-min Department of Energy and Mechanical Engineering The Institute of Marine IndustryGyeongSang National UniversityTongYoungGyeongNam 650-160Korea Department of Mechanical and Precision Engineering GyeongSang National UniversityTongYoungGyeongNam 650-160Korea Fluid and Thermal Engineering Co. Ltd.GimHae-siGyungNam 621-843Korea

The flow pattern behaviour of falling liquid film over three horizontal cylinders was *** flows can take three forms:discrete droplets,individual jets,and continuous sheet,and special attention is paid to the effects of the physical properties and geometrical parameters of the first two forms(droplets and jets) because these forms are more important in heat-transfer behaviour and less research has been published for these forms,The flow modes and experimental results were successfully compared with previous experimental literatures,and also the effects of liquid flow rate,tube diameter,and tube spacing on departure site spacing,in both drop and jet modes,were evaluated in the low Galileo number and high viscosity fluid(cooking oil),to help developing criteria for determining falling film modes and their transitions,and to understand the heat transfer characteristics associated with each mode.

关键词：行为水平圆柱膜下发展中国家下降液膜几何参数物理性质液体流量

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两层粘性流体中圆柱体受迫振荡数值模拟

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海洋工程 2007年第2期25卷 26-32页

作者：王丽丽尤云祥魏岗上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030

研究两层粘性流体中无限长水平圆柱体的受迫振荡问题。在湍流模式下,采用VOF方法追踪两层流体的内界面,基于动网格技术模拟圆柱体的运动边界,对均匀流中横向振荡圆柱体的绕流场进行了数值模拟。计算受迫振荡圆柱体的升力系数、阻力系数... 详细信息

研究两层粘性流体中无限长水平圆柱体的受迫振荡问题。在湍流模式下,采用VOF方法追踪两层流体的内界面,基于动网格技术模拟圆柱体的运动边界,对均匀流中横向振荡圆柱体的绕流场进行了数值模拟。计算受迫振荡圆柱体的升力系数、阻力系数随时间的演化曲线和圆柱体的尾涡分布,以及圆柱体的受迫振荡激发两层流体内界面的扰动,并与均匀流体的情况进行了比较分析。研究表明,流体的两层分层效应对受迫振荡圆柱体的升阻力系数和尾涡分布特性都有显著影响,在水下输油气管道涡激振动特性的工程评估中,应考虑流体的密度分层效应。

关键词：两层流体水平圆柱受迫振荡尾涡

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微细圆柱表面熔融盐自然对流传热实验研究与数值模拟

微细圆柱表面熔融盐自然对流传热实验研究与数值模拟

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作者：李小丽北京工业大学

学位级别：硕士

近年来，随着能源与环境问题的日益突出，太阳能高温热发电技术逐渐受到人们的广泛关注。我国太阳能资源丰富，采用太阳能热发电对于解决能源紧缺问题及环境污染问题具有十分重要的意义。太阳能热发电系统中的蓄热装置对整个系统的稳... 详细信息

近年来，随着能源与环境问题的日益突出，太阳能高温热发电技术逐渐受到人们的广泛关注。我国太阳能资源丰富，采用太阳能热发电对于解决能源紧缺问题及环境污染问题具有十分重要的意义。太阳能热发电系统中的蓄热装置对整个系统的稳定运行及降低发电成本有着重要意义。蓄热罐内熔融盐自然对流传热规律的研究对于熔融盐畜热系统的设计和安全运行具有十分重要的作用。同时，在核能发电中核裂变产生的能量也是以自然对流的形式传递给周围熔融盐的。熔融盐是中Pr数的典型代表，目前有关熔融盐自然对流传热的研究还未见相关公开报道。研究熔融盐自然对流传热规律不仅具有十分重要的工程应用价值，而且可以填补中Pr数流体的自然对流传热的研究空白，在学术上也具有十分重要的学术意义。利用对微细金属丝欧姆加热法研究熔融盐自然对流传热规律，可以缩小实验尺寸，简化研究方法。本文采用实验和数值模拟的方法对熔融盐自然对流传热规律进行研究。本文首先对水平圆柱表面空气、水的自然对流传热进行实验研究，在验证实验方法和实验系统可靠性的基础上，对熔融盐LiNO的自然对流规律进行实验研究。微细金属丝表面空气与水的自然对流传热结果证实了在小Ra数范围内，考虑黏性耗散的Fand关联式可以给出较为准确的预测结果。熔融盐的自然对流传热研究结果表明，熔融盐LiNO的自然对流传热规律与Fand关联式偏差在20%范围内，相对于水和空气的自然对流传热结果，熔融盐的自然对流传热结果与Fand关联式相差较大。实验偏差初步推断来自于恒温炉的控温偏差及熔融盐的温度分层。通过对水平圆柱表面水、LiNO及Hitec三元混合硝酸盐自然对流传热进行数值模拟发现，不考虑周围介质的温度分层，水平圆柱表面水和熔融盐的自然对流传热规律都与Fand关联式最为接近，在计算Ra数范围，偏差在10%范围内。与实验结果进行对比，可以判定，熔融盐自然对流传热Nu值实验结果与Fand关联式的偏差较大原因主要来自于实验系统圆柱周围流体温度的不均性。实验与数值模拟分析不同直径微细丝表面自然对流传热系数规律，结果发现，圆柱直径越小，由于曲率半径的影响，圆柱表面自然对流传热系数越大。

关键词：水平圆柱自然对流传热数值模拟熔融盐

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复合式防波堤消波性能试验研究

复合式防波堤消波性能试验研究

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作者：王彦哲大连理工大学

学位级别：硕士

目前透空式防波堤的研究和实际应用取得了一定的进展,但透空式防波堤当前作为海岸工程的永久性防浪设施,尚存在如下的诸多问题：防波堤透空后,部分波浪能量可进入港内,使港内波浪增大,影响港内的泊稳条件,尤其在长周期波浪作用下,透空... 详细信息

目前透空式防波堤的研究和实际应用取得了一定的进展,但透空式防波堤当前作为海岸工程的永久性防浪设施,尚存在如下的诸多问题：防波堤透空后,部分波浪能量可进入港内,使港内波浪增大,影响港内的泊稳条件,尤其在长周期波浪作用下,透空式防波堤难以达到较佳的掩护效果;另外透空式防波堤上部结构所受到的较大波浪力,主要由下部支墩和基础来承担,在恶劣海况下其安全性与稳定性将受到严重的威胁。因此设计出一种合理结构的透空式防波堤对于我国港口发展具有实际意义。本文提出一种由水面附近的水平圆柱群与底部的沉箱组成的复合式透空防波堤结构,通过物理模型试验,测量防波堤对波浪的反射系数和透射系数,深入分析防波堤的结构参数(相对宽度B/L、沉箱、水平柱排数、水平柱位置、管径等)对消浪性能的影响。研究结果表明,本文提出的复合透空式防波堤具有较好的消波性能,相对宽度B/L、沉箱、水平柱排数、水平柱位置、管径等因素对其消波效果均有影响。其中以相对宽度,水平柱位置和管径影响最为明显,沉箱对较大周期波浪影响也较明显。对于短周期波浪,由于水面处水平圆柱的存在,能够破坏波浪固有的运动模式,可促使表层波浪破碎,进而达到衰减短波浪的目的。而对于较长周期波浪,除了上部水平圆柱可衰减部分波浪外,由于底部沉箱的存在,也可反射部分波浪,以降低较长周期波浪的透射率。另外,同现有的各种透空式防波堤相比,该结构在水平及竖直方向上均有望降低防波堤所受到的波浪力,从而保证结构自身的安全。可见,这种新型复合式透空防波堤对促进透空式防波堤结构作为永久性建筑的工程实际应用具有重要意义。

关键词：水平圆柱透空式防波堤透射系数反射系数

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Laminar Forced Convection from a Rotating Horizontal Cylinder in Cross Flow

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Journal of Thermal Science 2017年第2期26卷 153-159页

作者： Prabul Chandran G.Venugopal H.Abdul Jaleel M.R.Rajkumar Dept of Mechanical Engineering College of Engineering TrivandrumKeralaIndia Dept of Mechanical Engineering Government Engineering College ThrissurKeralaIndia

The influence of non-dimensional rotational velocity, flow Reynolds number and Prandtl number of the fluid on laminar forced convection from a rotating horizontal cylinder subject to constant heat flux boundary condition is numerically investigated. The numerical simulations have been conducted using commercial Computational Fluid Dynamics package CFX available in ANSYS Workbench 14. Results are presented for the non-dimensional rotational velocity α ranging from 0 to 4, flow Reynolds number from 25 to 40 and Prandtl number of the fluid from 0.7 to 5.4. The rotational effects results in reduction in heat transfer compared to heat transfer from stationary heated cylinder due to thickening of boundary layer as consequence of the rotation of the cylinder. Heat transfer rate increases with increase in Prandtl number of the fluid.

关键词：旋转速度强制对流水平圆柱层流计算流体动力学 Workbench 横流普朗特数

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波浪对复合式防波堤作用的试验研究

波浪对复合式防波堤作用的试验研究

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作者：赵瑞祥大连理工大学

学位级别：硕士

防波堤作为港口工程中常见的结构物,在阻断港外波流,保持港内水面稳定发挥着重要的作用。随着现代港口的发展,传统的防波堤已不能满足现代港口的要求,传统防波堤逐渐向透空式、消能型式发展。本文对新近提出的一种复合透空式防波堤的水... 详细信息

防波堤作为港口工程中常见的结构物,在阻断港外波流,保持港内水面稳定发挥着重要的作用。随着现代港口的发展,传统的防波堤已不能满足现代港口的要求,传统防波堤逐渐向透空式、消能型式发展。本文对新近提出的一种复合透空式防波堤的水动力特性进行了研究,主要探讨了这种防波堤上部结构——水平圆柱群的受力性能。通过物理模型试验,研究了波浪对多根水平圆柱的作用力,探讨了水平圆柱的淹没深度、入射波高、排列间距、排列组合等对其水动力学特性的影响,分析了上述各因素对水平圆柱的点压力和圆柱波浪力的影响,得出了水平圆柱上各测点点压力随各因素的变化情况及圆柱波浪总力随上述各因素的变化规律。根据物理模型试验,得出如下主要结论： 1)不同淹没水深的圆柱,点压力最大值在长波和短波范围内会表现出不同的变化规律。两圆柱水平排列,不同水平间距对水平圆柱点压力最大值影响很小。多根水平圆柱排列时,会使圆柱的点压力最大值明显减小。在多根水平圆柱排列的基础上,在模型底部加一个沉箱,对圆柱点压力最大值的影响很小。 2)分析了单个圆柱与两个圆柱情况下的结构波浪总力,其分布也受到相对淹没水深Z/a,入射波高H,相对排列间距S/a等因素的综合影响。在本试验范围内,结构的波浪总力随着入射波高的增大而增大,且变化幅度基本成正比;随着淹没水深的增大而减小,且变化幅度不大;随着排列间距的增大而减小,且变化幅度不大。 3)通过对不同圆柱排列的反射和透射作用的试验,发现水面处和水下一定范围内（Z/a≤2）圆柱在结构防波消浪性能上起着主要的作用,增加水面处圆柱数量,可以有效地提高结构的防波消浪性能。

关键词：水平圆柱复合式防波堤波浪力物理模型试验

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