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2195铝锂合金半球壳对流换热系数数值计算及淬火模拟
1
作者 宋科锦 杜玥 +3 位作者 付雪松 康黎 杜宝宪 周文龙 《金属热处理》 北大核心 2025年第1期243-249,共7页
采用分析法和数值法相结合的方法,对2195铝锂合金半球壳的对流换热系数近似计算,分析空冷和水冷情况下对流换热系数随温度的变化规律。用ABAQUS有限元模拟软件,通过构建热力耦合模型,采用有限元方法对φ200 mm和φ100 mm的2195铝锂合金... 采用分析法和数值法相结合的方法,对2195铝锂合金半球壳的对流换热系数近似计算,分析空冷和水冷情况下对流换热系数随温度的变化规律。用ABAQUS有限元模拟软件,通过构建热力耦合模型,采用有限元方法对φ200 mm和φ100 mm的2195铝锂合金半球壳淬火过程进行模拟,分析淬火过程中的应力应变规律。结果表明,水冷过程中,铝锂合金半球壳的换热系数随工件表面温度由低到高,呈先增后降的趋势,并且峰值点出现在175℃左右;空冷过程中,对流换热系数随工件温度的升高而增大。淬火过程模拟结果表明,在半球壳口部产生应力集中现象,塑性应变主要发生在半球壳口部表面处,并且不同尺寸半球壳不同入水温度冷却后的应力、应变分布规律相似。 展开更多
关键词 对流换热系数 2195铝锂合金 热力耦合 有限元模拟 淬火
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机床结构对流换热系数的参数化建模方法
2
作者 毛晓博 史建猛 +1 位作者 雷声 毛宽民 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期35-35,56,80,153,199,共5页
热态特性分析是研究控制数控机床热误差的主要研究方法之一,而对热分析结果有很大影响的对流换热系数计算却是一个难点问题。在量纲分析的基础上,结合实验数据与多元线性回归分析,提出一种考虑环境温度与温差变化的机床结构对流换热系... 热态特性分析是研究控制数控机床热误差的主要研究方法之一,而对热分析结果有很大影响的对流换热系数计算却是一个难点问题。在量纲分析的基础上,结合实验数据与多元线性回归分析,提出一种考虑环境温度与温差变化的机床结构对流换热系数的参数化计算方法,提高了对流换热系数和机床热分析计算的准确性与效率。以某机床滚珠丝杠进给系统为例,通过仿真计算与实验对所提方法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 数控机床 热态特性分析 参数化建模 对流换热系数
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车辆通风式制动盘内部通道对流换热的分析
3
作者 贾晓丽 陈建平 刘璇 《中国设备工程》 2024年第7期85-87,共3页
为进一步改善车辆通风式制动盘散热效果,提升其制动性能,加强车辆行驶稳定性,本文以通风式制动盘对流换热影响要素作为切入点,明确了制动盘通道对流分析方法,基于温度与气流两方面针对车辆制动盘通道对流换热进行了试验,并按照流场分析... 为进一步改善车辆通风式制动盘散热效果,提升其制动性能,加强车辆行驶稳定性,本文以通风式制动盘对流换热影响要素作为切入点,明确了制动盘通道对流分析方法,基于温度与气流两方面针对车辆制动盘通道对流换热进行了试验,并按照流场分析、肋板结构优化等角度对制动盘通道换热优化方案进行了构思,最终对换热优化设计成效进行了比对和研究,力求实现车辆制动盘结构内部散热与流阻之间的有机平衡,保障车辆制动系统运行过程中的安全可靠。 展开更多
关键词 通风式制动盘 风道结构 对流换热 设计优化
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电伴热下极地装备踏步板构件的对流换热影响
4
作者 韩雪阳 吴琳 +3 位作者 刘志兵 于东玮 孔祥逸 张大勇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1687-1697,共11页
为解决恶劣极地环境引起的海洋装备防寒问题,工程上通常采用电伴热的方式.采用数值模拟和实验的方法,对电伴热踏步板构件在典型极地环境下热平衡的影响因素进行分析.环境要素为风速和温度,风速为0~40 m/s、温度为-40~0℃.基于数值仿真... 为解决恶劣极地环境引起的海洋装备防寒问题,工程上通常采用电伴热的方式.采用数值模拟和实验的方法,对电伴热踏步板构件在典型极地环境下热平衡的影响因素进行分析.环境要素为风速和温度,风速为0~40 m/s、温度为-40~0℃.基于数值仿真和实验测试获得电加热踏步板构件在不同风速及温度下的对流换热系数.结果表明,增大风速和降低温度都会增大踏步板的对流换热系数;风速是影响踏步板换热的主要因素,而温度的影响较小.基于实验数据,参考平板构件对流换热的经典理论,建立电加热踏步板构件的对流换热系数预测模型,并采用数值仿真验证该模型的正确性. 展开更多
关键词 极地防寒 踏步板 对流换热 数值模拟 热平衡
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非能动安全壳冷却系统空气混合对流换热试验研究
5
作者 杨鹏 王国栋 +3 位作者 李万总 黄思洋 周明慧 刘宇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期771-782,共12页
为论证大型非能动核电厂空气导流板优化方案的可行性,搭建了安全壳冷却能力验证试验台架(COCOVET)。本文选取COCOVET空气冷却试验工况,采用粒子图像测速(PIV)手段将非能动安全壳冷却系统(PCS)环腔的空气流动可视化,通过对比试验数据和... 为论证大型非能动核电厂空气导流板优化方案的可行性,搭建了安全壳冷却能力验证试验台架(COCOVET)。本文选取COCOVET空气冷却试验工况,采用粒子图像测速(PIV)手段将非能动安全壳冷却系统(PCS)环腔的空气流动可视化,通过对比试验数据和程序模拟结果,研究PCS环腔空气强迫对流和自然对流并存的混合对流换热现象,论证导流板优化方案可行性。研究结果表明:PCS环腔下降段空气到达导流板尾部区域后,大部分空气折流180°进入上升段,沿导流板向上流动,少量空气沿冷却面继续向下流动。在无导流板区域,加热面传热方式以偏自然对流类型为主,加热面热流密度沿高度方向基本不变。在有导流板区域,PCS环腔上升段存在明显的入口效应,加热面热流密度呈现迅速增加后降低的趋势。安全壳安全分析程序计算值和试验值符合良好,适用于模拟空气混合对流换热过程。研究结果验证了大型非能动核电厂导流板优化方案可行性,也丰富了空气混合对流换热研究内容。 展开更多
关键词 空气导流板 非能动安全壳冷却系统 空气混合对流换热 程序适用性
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旋转热管砂轮冷凝端单翅片对流换热仿真研究
6
作者 何永节 杜宝瑞 +1 位作者 姚俊 袁达忠 《机械制造》 2024年第5期15-19,共5页
为优化旋转热管砂轮冷凝端结构,在冷凝端添加翅片,增大散热面积,实现有效散热,从而提高换热能力。应用FLUENT软件对旋转热管砂轮冷凝端单翅片进行对流换热仿真研究,通过建模分析翅片高度、翅片厚度、冷风条件、转速对冷凝端换热性能的... 为优化旋转热管砂轮冷凝端结构,在冷凝端添加翅片,增大散热面积,实现有效散热,从而提高换热能力。应用FLUENT软件对旋转热管砂轮冷凝端单翅片进行对流换热仿真研究,通过建模分析翅片高度、翅片厚度、冷风条件、转速对冷凝端换热性能的影响。研究表明,当翅片高度为6 mm,翅片厚度为1 mm时,冷凝端外壁面的平均对流换热系数最大,平均温度最低。当冷风压力为0.6MPa时,冷凝端换热性能较好。随着旋转速度的加快,冷凝端外壁面平均对流换热系数增大,表明换热能力不断提高。仿真研究结果为旋转热管砂轮冷凝端结构优化及后续磨削试验提供了参考,具有较高的实际工程应用价值。 展开更多
关键词 旋转热管 砂轮 翅片 对流换热 研究
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平衡点跟踪型强迫对流换热实验装置的研制
7
作者 张东升 闫彩霞 +1 位作者 王莹 田进礼 《内燃机与配件》 2024年第6期115-118,共4页
依据空气横掠单管强迫对流换热原理,研制平衡点跟踪型强迫对流换热实验装置。装置利用单片机控制风速和加热功率等实验工况参数,对工况参数进行同步调整、实时采集分析,实现热平衡状态点跟踪。采用牛顿冷却公式和准则关系式自动计算努... 依据空气横掠单管强迫对流换热原理,研制平衡点跟踪型强迫对流换热实验装置。装置利用单片机控制风速和加热功率等实验工况参数,对工况参数进行同步调整、实时采集分析,实现热平衡状态点跟踪。采用牛顿冷却公式和准则关系式自动计算努谢尔特数和雷诺数,自动拟合准则关系式、自动显示关联式曲线,实现了全自动数据分析。测试结果表明,在雷诺数40~4000范围内,实验结果与经验关联式吻合度较好,实现了热平衡点自动跟踪,达到了强迫对流换热实验实时自动测量要求。 展开更多
关键词 对流换热 单管横掠 雷诺数 准则关系式
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二氧化碳超临界流体的管内对流换热研究 被引量：7
8
作者 魏东 马一太 +2 位作者 王景刚 苏维诚 吕灿仁 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期85-87,共3页
随着自然工质ＣＯ２研究的进一步发展，系统中气体冷却器的换热问题越来越受到人们的重视，这是因为高的换热效率是提高系统ＣＯＰ的重要因素．本文首先阐明了超临界流体换热研究的处理原则和分类方法，并重新定义了ＣＯ２临界区范围．... 随着自然工质ＣＯ２研究的进一步发展，系统中气体冷却器的换热问题越来越受到人们的重视，这是因为高的换热效率是提高系统ＣＯＰ的重要因素．本文首先阐明了超临界流体换热研究的处理原则和分类方法，并重新定义了ＣＯ２临界区范围．利用修改的 ＢＷＲ方程计算得出了 ＣＯ２临界区的物性变化规律，并分析了获得超临界换热关联式的理论求解方法．最后，建立了超临界ＣＯ２管内冷却过程的数学模型，为求解其换热规律提供了方法和依据． 展开更多
关键词 对流换热 超临界二氧化碳 自然工质 流体 管内对流换热 热力学 气体冷却器
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矿井巷道对流换热系数的现场测定 被引量：13
9
作者 高建良 何权富 张学博 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期100-103,共4页
对流换热系数是计算围岩壁面与风流之间热交换量的重要参数。根据矿井风流与围岩热湿交换理论,提出测算井下巷道平均对流换热系数的方法。并在现场进行实测,通过对实测结果的回归分析,得出U型钢支护、断面形状为半圆拱以及工字钢支护、... 对流换热系数是计算围岩壁面与风流之间热交换量的重要参数。根据矿井风流与围岩热湿交换理论,提出测算井下巷道平均对流换热系数的方法。并在现场进行实测,通过对实测结果的回归分析,得出U型钢支护、断面形状为半圆拱以及工字钢支护、断面形状为梯形的巷道平均对流换热系数的简化计算式。并且当风速一定时,U型钢支护、断面形状为半圆拱的巷道平均对流换热系数值比工字钢支护、断面形状为梯形的要小;在这两种巷道条件下,其平均对流换热系数都随平均风速的增加而增大。 展开更多
关键词 巷道 对流换热 平均对流换热系数 现场实测 回归分析
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居住区建筑布局对建筑外表面对流换热系数及建筑用能负荷影响研究
10
作者 田芳 齐栩 《建筑与文化》 2024年第9期72-75,共4页
建筑外表对流换热系数(CHTC)是影响建筑能耗模拟(BES)结果的重要参数。BES工具中既有的CHTC计算方法不适合建筑群能耗模拟,这将增大建筑能耗预测的不准确性。文章考虑了建筑布局对建筑外表面CHTC的影响,基于优化后的建筑能耗计算模型,... 建筑外表对流换热系数(CHTC)是影响建筑能耗模拟(BES)结果的重要参数。BES工具中既有的CHTC计算方法不适合建筑群能耗模拟,这将增大建筑能耗预测的不准确性。文章考虑了建筑布局对建筑外表面CHTC的影响,基于优化后的建筑能耗计算模型,研究寒冷地区居住区建筑布局对建筑用能负荷的影响。 展开更多
关键词 对流换热系数 建筑布局 建筑能耗模型 建筑用能负荷
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螺旋管内超临界CO_(2)对流换热特性数值研究
11
作者 朱旭涛 颜建国 +1 位作者 何丹 朱凤岭 《当代化工研究》 CAS 2024年第2期17-19,共3页
本文模拟了超临界CO_(2)在竖直螺旋管内对流换热过程,研究了质量流速、压力、热流密度等参数对其传热系数的影响,并对比了超临界CO_(2)在螺旋管与直管对流换热性能。结果表明,提高质量流速、降低热流密度能够有效提高换热系数。相比于圆... 本文模拟了超临界CO_(2)在竖直螺旋管内对流换热过程,研究了质量流速、压力、热流密度等参数对其传热系数的影响,并对比了超临界CO_(2)在螺旋管与直管对流换热性能。结果表明,提高质量流速、降低热流密度能够有效提高换热系数。相比于圆管,螺旋管能够有效提高超临界CO_(2)对流换热系数,最高平均增幅为11.2%。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 对流换热 传热强化 螺旋管
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叉排椭圆管强迫对流换热的数值模拟 被引量：9
12
作者 刘希女 杨永安 +2 位作者 邹同华 吴双 顾介明 《制冷与空调（四川）》 2004年第1期16-19,共4页
本文分析了二维稳态不可压缩流体横掠椭圆管束的强迫对流换热问题。在建立物理模型和数学模型的基础上采用涡量—流函数法对问题进行数值求解。在一定容积的空间内,优化椭圆管排的布置,使得管排与流体之间的对流换热密度达到最大值。比... 本文分析了二维稳态不可压缩流体横掠椭圆管束的强迫对流换热问题。在建立物理模型和数学模型的基础上采用涡量—流函数法对问题进行数值求解。在一定容积的空间内,优化椭圆管排的布置,使得管排与流体之间的对流换热密度达到最大值。比较了当椭圆管的短轴2b等于圆管的直径D时这两种管子的对流换热密度。分析了椭圆偏心率对热流密度的影响。数值计算的结果表明,当空气的ReH在400≤ReH≤900的范围内时,椭圆管换热器的对流换热密度比圆管的对流换热密度约大11%。 展开更多
关键词 叉排椭圆管 强迫对流换热 数值模拟 不可压缩流体 涡量-流函数法 对流换热密度 空调
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110~500 kV氧化锌避雷器对流换热系数计算及数值拟合
13
作者 刘波 张小静 +3 位作者 龚涌 杨兴红 过东凯 蔡伟 《湖南电力》 2024年第3期64-69,共6页
针对氧化锌避雷器在长期运行中老化、潮湿或短路等导致的故障,结合110~500 kV避雷器参数,建立典型避雷器电热耦合模型。介绍避雷器多物理场仿真建模方法,提出基于外流场的氧化锌避雷器外壁面对流换热系数计算方法,获得瓷外套和复合外套... 针对氧化锌避雷器在长期运行中老化、潮湿或短路等导致的故障,结合110~500 kV避雷器参数,建立典型避雷器电热耦合模型。介绍避雷器多物理场仿真建模方法,提出基于外流场的氧化锌避雷器外壁面对流换热系数计算方法,获得瓷外套和复合外套氧化锌避雷器对流换热系数的变化规律及函数。通过电-热耦合计算与三维流-热耦合温度场计算对比,验证对流换热系数计算结果的有效性,可为避雷器多物理场仿真提供数值参考。 展开更多
关键词 避雷器 温升 电-热耦合 计算模型 对流换热
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管外壁面有流动水膜时横掠空气对流换热的相似解 被引量：1
14
作者 鱼剑琳 金立文 +2 位作者 王宜义 吴业正 曹琦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期122-126,共5页
采用相似解分析方法探讨了圆管外壁面上存在流动水膜且空气横向绕流圆管时，在驻点区域的水膜流动状况对空气对流换热的影响．分析结果表明，与空气横向绕流光圆管时相比，在驻点下方区域对流换热被加强。
关键词 对流换热 相似解 管外流动 空气对流换热
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多孔铝对流换热系数的反演分析 被引量：1
15
作者 张伟开 李乃哲 何德坪 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期20-24,共5页
建立了多孔铝的一维瞬态对流换热模型,采用反演分析方法求得了多孔铝的体积对流换热系数．给出了多孔铝对流换热的无量纲准则关联式,并在较宽的孔结构范围内(孔隙率为60．0%～95．0%、孔径为2．5～6．0 mm)研究了孔结构对多孔铝换热系... 建立了多孔铝的一维瞬态对流换热模型,采用反演分析方法求得了多孔铝的体积对流换热系数．给出了多孔铝对流换热的无量纲准则关联式,并在较宽的孔结构范围内(孔隙率为60．0%～95．0%、孔径为2．5～6．0 mm)研究了孔结构对多孔铝换热系数的影响．结果表明:多孔铝的换热系数随着风速的增加而提高．在风速相同的条件下,换热系数随着孔径和孔隙率的减小而提高．在风机功率相同的条件下,换热系数随着孔隙率的增大而提高,在孔隙率约为85%时达到峰值． 展开更多
关键词 金属材料 多孔铝 体积对流换热系数 瞬态对流换热实验 反演分析
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任意倾斜角度下平行平板封闭夹层自然对流换热实验研究
16
作者 曹惠玲 俞颐秦 杨华 《河北工业大学学报》 CAS 1997年第2期43-49,共7页
通过实验，在温差从10℃到90℃，夹层间距从0．01m至0．08m，空气层与水平面夹角在0°～90°变化范围内，全面分析了夹层温差、夹角、Re数、间距、纵深比等因素对换热的影响．拟合出了各角度下的准则方程式，并在θ＞60°... 通过实验，在温差从10℃到90℃，夹层间距从0．01m至0．08m，空气层与水平面夹角在0°～90°变化范围内，全面分析了夹层温差、夹角、Re数、间距、纵深比等因素对换热的影响．拟合出了各角度下的准则方程式，并在θ＞60°时，用（1－θ／18O）n来体现角度变化对换热的影响，避免出现90°时准则式与其它角度下形式无法统一的问题．分析了一定温差、角度下对流换热量随间距的变化关系，给出了最佳间距，从而为工程计算提供了理论依据． 展开更多
关键词 空气夹层 自然对流换热 纵深比 对流换热
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介绍一个非前缘加热的平均对流换热系数的计算公式
17
作者 王宝官 《航空动力学报》 EI CAS 1986年第2期178-180,192,共4页
有关研究平壁层流附面层内的对流换热理论很多,而且日趋成熟。由积分近似解可导得平壁层流附面层的局部对流换热系数的计算公式: 当加热点离前缘的距离x_o=0或x>>x_o时,对上式进行积分,可直接导得平均对流换热的关系式为: 然而,... 有关研究平壁层流附面层内的对流换热理论很多,而且日趋成熟。由积分近似解可导得平壁层流附面层的局部对流换热系数的计算公式: 当加热点离前缘的距离x_o=0或x>>x_o时,对上式进行积分,可直接导得平均对流换热的关系式为: 然而,至今尚未看到直接求解非前缘开始加热的平壁层流附面层的平均对流换热系数的代数式,而常常需用图解法或辛普生法等求出积分近似解。本文推导出,当温度附面层与速度附面层的起始点不一致时。 展开更多
关键词 平均对流换热系数 层流附面层 局部对流换热系数 计算公式
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波纹管内强制对流换热与阻力特性的实验研究 被引量：41
18
作者 曾敏 王秋旺 +2 位作者 屈治国 柏巍 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期237-240,共4页
用实验方法研究了空气在具有 3种不同管径 19、2 5、32mm的波纹管内的流动与换热特性 .管的外壁采用电加热 ,来模拟均匀热流的条件 ,测得了不同工况下各种管径的平均对流换热系数和阻力系数 ,拟合出了所测的参数范围内的阻力和换热实验... 用实验方法研究了空气在具有 3种不同管径 19、2 5、32mm的波纹管内的流动与换热特性 .管的外壁采用电加热 ,来模拟均匀热流的条件 ,测得了不同工况下各种管径的平均对流换热系数和阻力系数 ,拟合出了所测的参数范围内的阻力和换热实验关联式 ,并比较了相同管径的波纹管和光管的换热效果 ,发现无论在哪种比较条件下 ,波纹管均比相同管径下的光管综合换热性能强 . 展开更多
关键词 波纹管 强制对流换热 阻力特性 实验研究 管壳式换热器
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机床有限元热分析中对流换热系数的计算方法研究 被引量：37
19
作者 阳红 殷国富 +3 位作者 方辉 刘立新 张定金 徐德炜 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期241-248,共8页
计算对流换热系数是机床有限元热分析中的一个关键问题。以龙门加工中心的Y向丝杠螺母进给系统为例,提出一种将实验数据与神经网络计算相结合的对流换热系数计算方法。该方法以丝杠螺母进给系统有限元分析模型为基础,利用有限元热分析... 计算对流换热系数是机床有限元热分析中的一个关键问题。以龙门加工中心的Y向丝杠螺母进给系统为例,提出一种将实验数据与神经网络计算相结合的对流换热系数计算方法。该方法以丝杠螺母进给系统有限元分析模型为基础,利用有限元热分析数据建立了一种反映对流换热系数与温度场之间变化关系的神经网络,并以温度实测值作为该神经网络输入量,计算出对流换热系数的数值。从与实验以及相似性计算方法的比较中可以看出本文计算方法有较高准确性和实用价值。 展开更多
关键词 对流换热系数 热分析 神经网络 龙门加工中心
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管内对流换热的场协同分析及换热强化 被引量：46
20
作者 孟继安 陈泽敬 +1 位作者 李志信 过增元 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期652-654,共3页
导出管内湍流换热Nu与局域时均参数的关系式,将对流换热的场协同理论扩展至湍流换热。分析了管内对流换热的特点,并根据场协同理论提出强化湍流换热的方法,发展了一种新型强化换热管一交叉椭圆管,既适合于层流换热强化也适合于湍流换热... 导出管内湍流换热Nu与局域时均参数的关系式,将对流换热的场协同理论扩展至湍流换热。分析了管内对流换热的特点,并根据场协同理论提出强化湍流换热的方法,发展了一种新型强化换热管一交叉椭圆管,既适合于层流换热强化也适合于湍流换热强化,其强化传热效果显著而流阻较小。 展开更多
关键词 对流换热强化 场协同理论 交叉椭圆
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