检索结果-南通市图书馆

作者：王金昆昆明理工大学

学位级别：硕士

工业领域中换热管热传递效率的提升在“双碳”目标大背景下承担着节能减排的重要任务。换热管是热交换设施中一种完成物料之间热量传递的能源通道,它的热传递效率越高越有益于设备对能源的利用。为了提升换热管的热交换能力,所采用的技... 详细信息

工业领域中换热管热传递效率的提升在“双碳”目标大背景下承担着节能减排的重要任务。换热管是热交换设施中一种完成物料之间热量传递的能源通道,它的热传递效率越高越有益于设备对能源的利用。为了提升换热管的热交换能力,所采用的技术包括改变换热通道的截面形状、异形换热管、对管壁进行粗糙处理、施加外力使管道运动等。其中人工管壁粗糙技术对于提升热交换效率简单有效,而使管道运动的方法也能显著提升换热管壁热交换能力(如内燃机活塞冷却油腔)。为将粗糙管壁技术与传统冷却油腔振荡传热两种强化换热手段有机结合,为换热冷却油腔的设计与研究提供新的参考,本文采用试验与数值模拟相结合的方法研究了冷却油腔中绕流结构对振荡流动及换热特性的影响。主要研究内容如下:(1)设计并搭建了往复运动模拟试验台,开展了可视化试验和振荡传热试验:在振荡状态下,无论粘度大小,液面的波动总是左右交替进行,液体粘度越大,波动越弱。随着振频的增加,液面的起伏增强,爬上试件顶面的液体随着运动能量的减弱呈弧射流态向下翻坠;光滑方盒的最大温升速率在静止状态下比绕流方盒高21.8%,在振荡状态下高27.9%,结果表明绕流结构能显著提升冷却介质与受热板的热交换能力,对壁面换热性能的增强具有积极作用。(2)采用数值模拟方法针对带有不同绕流结构的二维方腔进行了数值模拟。与光滑方腔相比,绕流方腔近绕流结构区液体会发生回流现象,并在绕流结构下壁面附近堆积,液体覆盖率为79%左右。沿流域方向的液体覆盖率普遍低于光滑壁面,都处在66%以下。顶面区域对通道的换热贡献最大,为40%左右,左壁面与右壁面对通道的换热贡献分别为21%和27%。并且换热贡献不会随着振频的增加而发生明显变化。(3)对二维方腔数值模拟发现振荡环境下绕流结构通过结构的突变来中断壁面热边界层并同时承受两相流对壁面的周期性冲击来实现换热性能的提升。此外,因为绕流结构对流体的引流作用,它能够实现对绕流区域和其他壁面传热分布进行调控作用。(4)采用数值模拟方法研究了绕流结构对冷却油腔内振荡流动及换热性能的影响。结果表明,在相同条件下,绕流型油腔的介质填充率较光滑油腔大,填充率最大差距为4.79%。在振荡运动过程中,绕流结构的位置应尽量远离液体起振区域,当液体运动加速距离不够时,绕流尾应是受流体重力方向冲刷的面。绕流结构增加了壁面的换热面积,缩小了液体在油腔处于悬空状态的空间,因此其换热性能的最大提升率为2.42%,小尺寸绕流结构的冷却油腔换热效果优于较大绕流结构的油腔。此外,绕流结构的存在分散了液流而更益于提高冷却油腔的纵向换热均匀性,最大提升率为24.25%。

关键词：冷却油腔绕流结构两相流振荡流动换热性能

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带扰动块的细长旋成体背部绕流数值模拟

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北京航空航天大学学报 2021年第7期47卷 1495-1504页

作者：刘克奇李国辉张浩南张宴嘉空军航空大学航空作战勤务学院长春130000

为了更好地了解细长旋成体背部绕流非对称涡的形成机理,研究了头部带扰动块对细长旋成体背部绕流结构的影响,通过雷诺平均Navier-Stokes(RANS)法对细长旋成体模型在攻角5°~60°范围内进行仿真。在攻角分别为20°和30°时对是否添加扰... 详细信息

为了更好地了解细长旋成体背部绕流非对称涡的形成机理,研究了头部带扰动块对细长旋成体背部绕流结构的影响,通过雷诺平均Navier-Stokes(RANS)法对细长旋成体模型在攻角5°~60°范围内进行仿真。在攻角分别为20°和30°时对是否添加扰动块模型进行对比,分析了不同截面绕流沿轴向位置的发展,提出了验证拓扑结构的一种方法,找到了各流态下奇点的位置,通过涡核位置对模型背部绕流的发展进行了分析。研究表明:添加已知规则扰动块可以加快各绕流结构间的转换速度,使非对称涡产生的攻角减小。

关键词：绕流结构细长旋成体非对称流动鞍点拓扑结构

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Re数对细长旋成体非对称涡及气动力特性影响的实验研究

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流体力学实验与测量 2003年第4期17卷 10-16页

作者：刘沛清王刚邓学蓥北京航空航天大学流体所北京100083

通过对细长拱柱旋成体大迎角绕流不同截面测压结果分析,探讨了绕流Re数对非对称涡结构和气动特性的影响,得出Re数不仅影响分离线位置和绕流流态结构,而且影响边界层的绕流特征及其分离涡的强度,非对称性的出现与细长体两侧边界层的绕流... 详细信息

通过对细长拱柱旋成体大迎角绕流不同截面测压结果分析,探讨了绕流Re数对非对称涡结构和气动特性的影响,得出Re数不仅影响分离线位置和绕流流态结构,而且影响边界层的绕流特征及其分离涡的强度,非对称性的出现与细长体两侧边界层的绕流特征和分离涡的强度不等存在密切的关系。特别是在同种流态下,两侧边界层的绕流特征和分离涡强度不等是造成侧向力的主要原因;在两侧不同的流态下,转捩不对称是产生大侧向力的主要原因。

关键词： Re数细长旋成体非对称涡气动力特性大迎角绕流结构实验研究

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宽高比4.3流线型箱梁的涡激振动机制

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西南科技大学学报 2023年第4期38卷 80-86页

作者：段青松王路西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

通过节段模型风洞试验分析宽高比4.3流线型箱梁断面的涡激振动性能,基于数值模拟分析静止及振动断面周围的绕流结构,探讨流线型箱梁涡激振动机制。结果表明:+5°攻角时,宽高比4.3断面涡激振动竖向无量纲最大振幅为0.0135,是+3°攻角的2.... 详细信息

通过节段模型风洞试验分析宽高比4.3流线型箱梁断面的涡激振动性能,基于数值模拟分析静止及振动断面周围的绕流结构,探讨流线型箱梁涡激振动机制。结果表明:+5°攻角时,宽高比4.3断面涡激振动竖向无量纲最大振幅为0.0135,是+3°攻角的2.2倍。涡激振动机制为:气流在桥面板处分离后,产生一定尺寸的上部漩涡,随着漩涡沿桥面板运动,其尺寸不断增大,并在桥面板背风侧发生分离脱落,振动断面周围的上部漩涡更加完整,且存在5个尺寸相对较大的漩涡,而下部漩涡在背风侧风嘴下斜腹板处的尺寸与数量有一定程度的增加;振动幅值增大后,主梁尾流宽度增大,脉动强度有一定程度增强。研究结果可供流线型箱梁抗风设计参考。

关键词：流线型钢箱梁涡激振动绕流结构强迫振动风洞试验数值模拟

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典型构型的0.5m水洞激光诱导荧光显示试验研究

典型构型的0.5m水洞激光诱导荧光显示试验研究

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第十三届全国随机振动理论与应用学术会议暨第十一届全国随机动力学学术会议

作者：张迎都琳邓子辰

基于0.5m×0.5m水洞完成典型构型激光诱导荧光(laser induced fluorescence,LIF)显示试验。LIF是利用某种物质在激光照射下能发出特有的荧光现象进行流动显示的一种技术,可以清晰观测分离流、旋涡、非定常流等复杂流动现象。为此,在0.5... 详细信息

基于0.5m×0.5m水洞完成典型构型激光诱导荧光(laser induced fluorescence,LIF)显示试验。LIF是利用某种物质在激光照射下能发出特有的荧光现象进行流动显示的一种技术,可以清晰观测分离流、旋涡、非定常流等复杂流动现象。为此,在0.5水洞中应用LIF方法,对旋翼翼型、尖后缘、坡度地形和屋顶的流动特性进行解析。从试验的角度出发,探索了流动特征参数(来流速压、雷诺数等)对翼型动态失速性能的影响规律;直观地展示了模型尾流、边界层转捩和湍流的形成及演化过程;同时也验证了LIF流动显示技术的有效性,为深入研究旋翼翼型复杂地形下流动特性提供了实验技术支撑。

关键词：绕流结构流动特性水洞试验流动显示

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