中央高校基本科研业务费专项资金(09MG25)
- 作品数：9 被引量：50H指数：5
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- 柱面梯形翼强化直接空冷凝汽器换热及其流阻性能的数值模拟被引量：9
- 2012年
- 通过数值模拟的方法,利用综合因子（j/j0）/（f/f0）1/3研究Re=600~1 800范围内,柱面梯形翼（攻角、位置、布置方式、排数）对直接空冷凝汽器单排蛇形翅片扁管空气侧换热和阻力的影响。结果表明：在所研究的范围内,攻角β=30°、距管壁c=2 mm、距入口b=50 mm、前低后高近管壁的柱面梯形翼以及三排错列和前沿间距11mm的1对柱面梯形翼对单排扁管的强化换热和流阻的综合性能最好。根据计算结果拟合Nu数与Re数、倾角、攻角、距管壁距离和距翅片入口距离的无量纲关联式,为布置柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管工程设计和优化提供了依据和参考。
- 周国兵杨来顺冯知正何静
- 关键词：直接空冷涡发生器数值模拟
- 涡流发生器强化直接空冷单排管换热的数值模拟被引量：1
- 2011年
- 为了验证新型涡流发生器（柱面梯形翼）对直接空冷凝汽器单排管的换热有一定的强化作用,利用FLUENT6.3商业软件对安装柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管空气侧换热及流动特性进行了三维数值模拟。结果表明,Re数在300~900的范围内,与未安装涡流发生器的单排蛇形翅片扁管相比,带柱面梯形翼的翅片扁管的平均Nu数增大了123%,摩擦因子增大了111%,其综合换热性能（Nu/f）最多提高5.65%,这说明柱面梯形翼对翅片扁管有强化传热的作用。在模拟过程中,对实际直接空冷凝汽器蛇形翅片单排扁管进行了一定程度的简化,将计算区域按照翅片扁管的对称性尽可能缩小。并将数值模拟的结果进行了网格独立性验证,表明模拟结果的可靠性。
- 杨来顺周国兵
- 关键词：涡流发生器直接空冷单排管强化传热数值模拟
- 几种涡流发生器对矩形通道流阻和传热性能影响的数值模拟被引量：15
- 2010年
- 在雷诺数Re=7 000～26 800范围内,对矩形通道分别布置单排一对斜截半椭圆柱面、矩形小翼等6种涡流发生器的强化传热效果和压降特性进行数值模拟,并用综合评价因子对比分析各涡流发生器强化传热与流动阻力综合性能。结果表明,斜截半椭圆柱面综合性能最好,分别比矩形小翼、斜截半圆柱面、斜截半椭圆柱体高11.40%～21.88%、1.98%～2.11%、2.53%～3.50%;具有较小迎流截面和流线型设计的斜截半椭圆柱面产生的流阻最低,最高可比矩形小翼低22.45%,比斜截半圆柱面和斜截半椭圆柱体略低。斜截半柱面是一种具有较低阻力损失和较好综合性能的新型涡流发生器。
- 高猛周国兵
- 关键词：强化传热数值模拟
- 等热流矩形通道内柱面翼涡发生器的强化换热特性研究被引量：3
- 2013年
- 在等热流条件下,实验研究了矩形通道内设置平直、柱面翼型涡发生器(VGs)对综合换热性能的影响。以(Nu/Nu0)/(f/f0)1/3作为评价涡发生器综合换热性能的因子,结果表明:呈流线型的椭圆柱面翼型涡发生器的综合换热性能优于平直翼型。进一步考察了斜截角α、攻角β和前沿间距S对综合性能的影响。斜截角α=20°的综合换热性能较佳;Re=650～2900工况下,攻角β=0°的综合换热性能最强;随着Re的增大,β=45°和β=60°的综合换热性能显著增强;前缘间距S=30 mm时,椭圆柱面梯形翼(α2=20°)的综合换热性能最高。根据实验结果,对椭圆柱面翼进行实验关联式的拟合,为工程设计提供参考依据。
- 冯知正周国兵杨来顺何静
- 关键词：等热流涡发生器强化换热
- Influence of Different Vortex Generators on Heat Transfer in Direct Air-Cooled Condensers被引量：17
- 2012年
- 通过数值模拟研究了矩形小翼、三角小翼、梯形小翼、柱面梯形翼、柱面三角翼和柱面矩形翼等6种涡流发生器分别安装于直接空冷凝汽器单排蛇形翅片扁管中的压降和换热性能。Re数在600~1800范围内,涡流发生器采用相同高宽比、尾高、攻角以及安装位置。结果表明：矩形小翼的换热及压降增大最多,Re=1729时,相比平直翅片分别增加了14.27%和18.32%。Re=1 729时,柱面梯形翼的压力损失比矩形小翼少4.7%,换热低1.5%。当以（j/j0）/（f/f0）1/3作为综合换热性能评价标准时,柱面梯形翼的综合换热性能最好。另外,考察了柱面梯形翼倾角的影响（0°、6°、12°、20°、24°和26°）,相同工况下,倾角为12°的柱面梯形翼换热最好（较平直翅片增强4.29%~14.1%）、压降最小（增大7.5%~12.8%）且综合换热性能最好。柱面梯形翼因其迎流面积与斜边长度的匹配以及流线型柱面,具有良好的强化传热效果以及较小的压降。
- ZHOU Guobing YANG Laishun
- 关键词：直接空冷凝汽器涡发生器涡流发生器风冷冷凝器化学工业
- 纵向涡流发生器强化传热数值研究进展被引量：2
- 2010年
- 对近年来纵向涡流发生器在换热器气侧强化传热和流阻性能的数值研究进行综述,内容包括：纵向涡流发生器类型及布置方式;纵向涡流发生器强化传热和流阻性能;纵向涡强化传热机理。分别对带斜截半椭圆柱面和斜截半椭圆柱体矩形通道内的层流流动和传热进行数值模拟。结果表明,两涡流发生器强化传热效果几乎相同,比平直通道高72.7%-133.1%;压力损失分别比平直通道增加100.4%-168.3%和108.1%-183.5%,斜截半椭圆柱面强化传热和流阻综合性能优于斜截半椭圆柱体。
- 高猛周国兵
- 关键词：强化传热数值模拟
- 平直和柱面小翼涡发生器诱发流动特性PIV实验研究被引量：5
- 2013年
- 在Re=700、攻角α=60°时,利用粒子图像测速技术(PIV)研究了矩形通道内平直和柱面小翼诱发的流动结构,获得涡发生器(VG)后1～3倍弦长距离的速度场和涡量场。结果表明,三角小翼的涡结构主要分布在斜边中心和后缘角区;梯形和矩形小翼的涡结构主要分布在前缘翼梢区域和后缘区域;此外,柱面梯形小翼中心区域的涡结构明显,影响范围最大。随着流动的进行,涡结构强度逐渐减弱,三角小翼仅维持一个主涡向下继续运动;梯形和矩形小翼也仅维持一个主涡和一个后缘角涡的结构。随着斜截角的减小,前缘和中心区域诱发高强度涡结构的能力增强,影响范围也广,而后缘角涡的影响范围较小,且与底部壁面的距离较远。
- 汉京晓周国兵
- 关键词：涡发生器粒子图像测速流动特性
- 带斜截半椭圆柱面空冷器的传热和流阻特性数值模拟被引量：4
- 2011年
- 在Re=400~2200范围内,对管后分别布置一对斜截半椭圆柱面和三角形小翼涡流发生器的顺排和叉排翅片圆管空冷器气侧传热和流阻性能进行数值模拟。结果表明两涡流发生器强化传热效果相当。由于流线型设计,斜截半椭圆柱面在顺排管和叉排管空冷器中产生的流阻分别比三角形小翼低0.07%~2.53%和1.51%~5.31%,在叉排管空冷器中,两涡流发生器在较高Re下均具有流动减阻效果,斜截半椭圆柱面最多可减阻6.40%,三角形小翼最多可减阻4.39%。顺排管空冷器中斜截半椭圆柱面综合性能R=（j/j0）/（f/f0）值在Re〉700时比三角形小翼高0.68%~4.36%,叉排管空冷器中斜截半椭圆柱面综合性能R值比三角形小翼高0.79%~4.78%;斜截半椭圆柱面在叉排管空冷器中的综合性能R值比其在顺排管空冷器中高3.11%~28.38%。
- 高猛周国兵
- 关键词：空冷器强化传热
- 矩形通道中斜截半椭圆柱面传热和流阻数值模拟被引量：11
- 2011年
- 在雷诺数Re=7000～26800范围内,对布置单排1对斜截半椭圆柱面的矩形通道内空气传热和流动特性进行三维数值模拟,用无量纲数R分析斜截半椭圆柱面斜截角α、攻角β、高度h、距入口间距S、前缘间距s、布置方式对其在通道内强化传热和流阻综合性能的影响。结果表明,在计算条件下,α=20o、β=15o、h=5 mm、S=100 mm、s=30 mm、渐扩式布置(前缘低后缘高、凹面相对)的斜截半椭圆柱面在通道内的强化传热和流阻综合性能最好。斜截半椭圆柱面在通道内产生的端部涡系对其强化通道内传热和流体流动结构的改变发挥了重要作用。
- 高猛周国兵
- 关键词：强化传热数值模拟涡流发生器
