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水平同心圆柱环内自然对流换热研究
1
作者 杨万鑫 邹声华 +1 位作者 李文菁 胡琦 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期206-215,共10页
外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构因具有良好的隔热效果,在工程上得到了广泛的应用,而水平同心圆柱环形结构的隔热降温效果受环内流体流动换热影响大,且目前缺乏外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环内自然对流换热特性研究... 外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构因具有良好的隔热效果,在工程上得到了广泛的应用,而水平同心圆柱环形结构的隔热降温效果受环内流体流动换热影响大,且目前缺乏外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环内自然对流换热特性研究,因此针对外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构,数值模拟研究了普朗特数为0.7情况下间隙比(内圆直径与环间距之比,即δ)在0.1~14以及瑞利数在103~107时环内自然对流流动模式与传热。使用流线和等温线分别表示出计算的流动模式和温度场,并研究了间隙比和瑞利数对圆柱环内壁面的平均努谢尔特数的影响。研究发现:在低瑞利数时整个间隙比范围内都存在稳定的月牙形流型,此外还观察到4种不同的流动模式,即二维漏斗振荡流、三维螺旋流、二维多涡流、二维多涡振荡流。这4种流动模式在较高的瑞利数时出现,具体取决于间隙比。根据流动模式的分布特征,整个间隙比可分为3部分,即宽间隙(δ=0.1~2)、中等间隙(δ=2~8)和窄间隙(δ=8~14),给出了不同间隙比范围内环内壁面平均努谢尔特数与间隙比和瑞利数的相关方程,其相关系数(R^(2))大于0.990 2。 展开更多
关键词 水平同心圆柱环 数值模拟 自然对流 流动模式 传热
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自然对流对套管式相变蓄热器蓄热性能的影响 被引量：1
2
作者 蒋静智 彭培英 +2 位作者 崔海亭 宋庆松 陈正佳 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期29-36,共8页
针对蓄热器内相变材料融化、相变区域自然对流换热过程中蓄热效率不确定问题,以套管式相变蓄热器为基本结构,以添加质量分数为10%膨胀石墨的石蜡作为相变蓄热材料,采用数值模拟的方法研究由重力引起的自然对流对相变蓄热器蓄热性能的影... 针对蓄热器内相变材料融化、相变区域自然对流换热过程中蓄热效率不确定问题,以套管式相变蓄热器为基本结构,以添加质量分数为10%膨胀石墨的石蜡作为相变蓄热材料,采用数值模拟的方法研究由重力引起的自然对流对相变蓄热器蓄热性能的影响。结果表明,固液相密度差引起的自然对流对相变蓄热过程有明显的促进作用,数值模拟过程中,考虑与不考虑自然对流时,蓄热器的蓄热时间相差近2倍;不同区域相变材料受自然对流的影响不同,在相变材料融化前期,套管上方由于液相自然对流的影响,融化速率更快。根据蓄热器融化速率和融化状态的特点,通过传热过程理论分析,将融化过程进行分段,可以更加深入地了解蓄热器蓄热过程的机理和规律,为优化蓄热器结构提供理论依据。 展开更多
关键词 太阳能 相变蓄热 自然对流 数值模拟 传热分析
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基于热电制冷的机载电子设备冷却舱内自然对流特性研究
3
作者 余延刚 陈玮玮 +2 位作者 李鑫郡 张靖周 谭晓茗 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期634-642,共9页
通过实验研究和数值模拟的方法探讨了热电制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)的排布方式对机载电子设备冷却舱内空气自然对流特性的影响。结果表明:空气遇冷后,温度降低,密度变大,并以缓慢的速度开始下沉,其运动形式由变形运动逐渐过渡... 通过实验研究和数值模拟的方法探讨了热电制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)的排布方式对机载电子设备冷却舱内空气自然对流特性的影响。结果表明:空气遇冷后,温度降低,密度变大,并以缓慢的速度开始下沉,其运动形式由变形运动逐渐过渡到旋转运动。在舱内顶部布置TECs更有利于流场的发展,但空气下沉到冷却舱底部时易产生振荡解,出现分岔流和二次流,流动进入混沌状态。通过6种设计案例的对比分析,给出了具有最小的温度不均匀系数和最低的平均空气温度的最佳机载电子设备冷却舱内TEC排布方式。 展开更多
关键词 热电制冷器 航空电子设备 自然对流 实验研究 数值模拟
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热辐射和绕组绝缘纸对自然对流下的变压器温度影响
4
作者 刘演 彭庆军 +1 位作者 高盛祥 舒振球 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第26期11232-11238,共7页
为考虑在实际中热辐射和绕组绝缘纸对变压器自然对流的温度场影响,以1台SSZ20-63000/110的油浸式变压器为原型,建立了包含垫圈、绝缘纸筒、压板、绕组绝缘纸和黑体热辐射的变压器热点温升物理计算模型,通过一种基于有限元的方法研究了... 为考虑在实际中热辐射和绕组绝缘纸对变压器自然对流的温度场影响,以1台SSZ20-63000/110的油浸式变压器为原型,建立了包含垫圈、绝缘纸筒、压板、绕组绝缘纸和黑体热辐射的变压器热点温升物理计算模型,通过一种基于有限元的方法研究了热辐射和绕组绝缘纸对变压器自然对流的温度场影响。结果表明:在自然对流情况下,热辐射会使得绕组的热点温度和温升值发生小幅度升高,而绕组表层绝缘纸使得绕组的热点温度和温升值大幅度升高;热辐射不会影响热点的位置分布,而绕组绝缘纸会使热点位置发生下移;虽然热辐射对绕组的热点温度影响较小,但是和绕组绝缘纸一起考虑时影响较大。可见仿真计算时最好不要忽略热辐射和绕组绝缘层,否则与实际值相差过大。 展开更多
关键词 变压器 自然对流 绝缘纸 有限元 热点 温升
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单气泡对层流自然对流传热影响的数值研究
5
作者 雷原 庞明军 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期13-19,共7页
在工业传热过程中,温度边界层的增厚严重降低了传热效率。研究发现在液相中加入气泡能提高相间的传热效率。采用VOF(流体体积法)研究单气泡注入对垂直管道内层流自然对流传热的影响,利用Boussinesq假设考虑自然对流的浮力项,分别研究相... 在工业传热过程中,温度边界层的增厚严重降低了传热效率。研究发现在液相中加入气泡能提高相间的传热效率。采用VOF(流体体积法)研究单气泡注入对垂直管道内层流自然对流传热的影响,利用Boussinesq假设考虑自然对流的浮力项,分别研究相同气泡形状不同气泡尺寸以及相同气泡尺寸不同气泡形状对近壁流体自然对流传热的影响。结果表明:气泡直径越大,变形稳定后的上升速度和横向尺寸越大,对周围流场造成的扰动越剧烈,传热强化效果和传热强化影响区域增大;气泡直径相同时,随着Eo数的增大,气泡横向尺寸显著变大,传热增强效果变得明显。气泡注入影响传热增强的主要因素与气泡的横向尺寸和上升速度有关,横向尺寸和上升速度越大传热强化效果越好。 展开更多
关键词 气泡 自然对流 传热强化 VOF Boussinesq假设
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基于能量守恒耗散粒子动力学方法的自然对流模拟改进研究
6
作者 鲁维 陈硕 +2 位作者 于致远 赵嘉毅 张凯旋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期190-200,共11页
能量守恒耗散粒子动力学(eDPD)是一种研究热输运过程的介观尺度数值模拟方法,然而在eDPD系统内引入Boussinesq假设以研究自然对流问题时,eDPD系统自身的热膨胀性对模拟结果的影响常常被忽略.首先研究了eDPD系统的热膨胀性,通过模拟获得e... 能量守恒耗散粒子动力学(eDPD)是一种研究热输运过程的介观尺度数值模拟方法,然而在eDPD系统内引入Boussinesq假设以研究自然对流问题时,eDPD系统自身的热膨胀性对模拟结果的影响常常被忽略.首先研究了eDPD系统的热膨胀性,通过模拟获得eDPD系统的热膨胀系数β;并由此模拟了不同瑞利数Ra、不同几何结构下的自然对流;利用eDPD系统自身的热膨胀性,在不引入Boussinesq假设的前提下获得了合理的温度场和速度场,与相同Ra数下有限体积法模拟结果相比,误差明显小于以往研究中相同条件下的对比误差.研究表明在eDPD系统中引入Boussinesq假设时,需要考虑eDPD系统自身热膨胀性的影响,并且进一步对Ra数的计算进行了修正. 展开更多
关键词 能量守恒耗散粒子动力学 Boussinesq假设 自然对流 热膨胀性
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多孔翅片对封闭腔内自然对流传热影响的多参数优化
7
作者 高超 第五嘉玮 王烨 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期220-228,共9页
为研究多孔翅片参数对封闭腔内自然对流传热的影响规律,数值分析了腔内热壁面所布置多孔翅片长度l、安装位置s、安装角θ、达西数Da和有效导热系数Ke对腔内自然对流传热的影响。结果表明:当Ra=105,使得腔内热壁面Nu最大的多孔翅片单参... 为研究多孔翅片参数对封闭腔内自然对流传热的影响规律,数值分析了腔内热壁面所布置多孔翅片长度l、安装位置s、安装角θ、达西数Da和有效导热系数Ke对腔内自然对流传热的影响。结果表明:当Ra=105,使得腔内热壁面Nu最大的多孔翅片单参数组合为:l=0.35H、s=0.375H、θ=90°,相比无翅片工况提高了33.3%;当Ra=105,应用响应面法分析多参数影响,获得腔内对流传热效果最优的多孔翅片参数组合为:l=0.44H、s=0.34H、θ=101.72°,相比无翅片工况,热壁面Nu提高了34.4%;当Ra=105,同一达西数下,热壁面Nu随着多孔翅片有效导热系数的增大而增大。有效导热系数不变,达西数增大同样强化了腔内对流传热。多孔翅片有效导热系数和达西数对提高腔内对流传热具有协同作用。该研究结果能够为改善工业生产中电子元器件的自然对流冷却效果提供理论指导。 展开更多
关键词 封闭腔 自然对流 多孔翅片 多参数优化 响应面法 数值模拟
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自然对流下竖直帘式中空纤维膜组件的除湿供冷特性
8
作者 李锦航 张子含 +1 位作者 刘江峰 张光玉 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2023年第1期124-130,共7页
为探讨竖直壁面在较高冷源温度下同时进行供冷除湿的可行性,开展了自然对流条件下基于中空纤维膜的竖直壁面供冷除湿特性的实验研究。利用中空纤维膜接触器技术制作了能够同时除湿供冷的组件,搭建了供冷除湿性能测试实验台,以氯化钙溶... 为探讨竖直壁面在较高冷源温度下同时进行供冷除湿的可行性,开展了自然对流条件下基于中空纤维膜的竖直壁面供冷除湿特性的实验研究。利用中空纤维膜接触器技术制作了能够同时除湿供冷的组件,搭建了供冷除湿性能测试实验台,以氯化钙溶液为除湿溶液,采用正交试验方法,研究了自然对流下溶液进口质量浓度、温度、流速等参数对中空纤维膜组件除湿量、显热供冷量以及除湿效率的影响。结果表明:溶液进口质量浓度和温度对除湿量、除湿效率有重要影响,进口温度和流速对显热供冷量影响较显著。在试验因素水平取值范围内,组件单位膜面积除湿量达5~14 g/h,显热供冷量为4~24 W,除湿效率为28%~65%,表明该组件具有一定的工程应用前景。 展开更多
关键词 中空纤维膜 溶液除湿 供冷 自然对流 辐射供冷
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超临界二氧化碳圆腔自然对流流动传热研究
9
作者 叶茂菁 吴天宇 +2 位作者 刘铠瑞 王利民 车得福 《湖南电力》 2023年第4期1-8,共8页
水平流动的超临界二氧化碳(S-CO_(2))在加热或冷却条件下会发生流动分层现象,从而导致管内顶部和底部发生不同的传热现象。为研究垂直流动方向上浮升力驱动下的流动传热行为,基于二维圆腔的物理模型,研究了S-CO_(2)自然对流发展过程及... 水平流动的超临界二氧化碳(S-CO_(2))在加热或冷却条件下会发生流动分层现象,从而导致管内顶部和底部发生不同的传热现象。为研究垂直流动方向上浮升力驱动下的流动传热行为,基于二维圆腔的物理模型,研究了S-CO_(2)自然对流发展过程及压力、管径、温度区间对发展过程的影响。结果表明:远离拟临界温度区间的流动传热发展过程相较于拟临界温度区间相对稳定;在拟临界温度区间内,压力越大,传热发展过程越快;在拟临界温度区间内,管径越大,传热达到稳定的时间越长,主流区在发展的初始阶段越剧烈。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 流动传热 自然对流 数值模拟
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顺排布置的水平单层球自然对流换热数值研究
10
作者 王迪昌 刘泽远 +1 位作者 刘捷 卢文强 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第3期303-312,共10页
通过将二维Bejan计算模型扩展到三维,研究Gr=103情况下排列数范围为3×3至15×15的水平单层球自然对流换热情况。研究发现:随着排列数增加,卷流作用的增强使得单层球上方区域负压增大,导致通过球体间隙从下方吸入的流体速度升高... 通过将二维Bejan计算模型扩展到三维,研究Gr=103情况下排列数范围为3×3至15×15的水平单层球自然对流换热情况。研究发现:随着排列数增加,卷流作用的增强使得单层球上方区域负压增大,导致通过球体间隙从下方吸入的流体速度升高,进而强化球体和流体之间的换热;由于排列数对上游区域温度边界层影响更大,该区域Nu数受其影响更明显。此外,拟合得到中心球的Nu数和N之间的关联式。基于极限的数学思想,该关联式可以预测不受周围球数增加影响的中心球的Nu数为4.1628,这比Gr数相同情况下的单球的Nu数下降30.2%。该研究既能优化加速器驱动次临界堆系统流态固体靶结构的设计,也能为其他包含大数量多球系统的工业应用提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 水平单层球 自然对流 极限思想 中心球Nu数 关联式
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耦合多孔介质层的内产热腔体双扩散自然对流
11
作者 胡江涛 蒋文涛 梅硕俊 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第20期8660-8669,共10页
为提升太阳池的蓄热能力和运行稳定性,需要充分了解盐梯度太阳池的热盐对流特性。采用格子Boltzmann方法模拟研究具有多孔介质层内产热腔体内的双扩散自然对流与熵产。探讨内产热系数、达西数、Soret与Dufour效应等影响因素作用下,腔体... 为提升太阳池的蓄热能力和运行稳定性,需要充分了解盐梯度太阳池的热盐对流特性。采用格子Boltzmann方法模拟研究具有多孔介质层内产热腔体内的双扩散自然对流与熵产。探讨内产热系数、达西数、Soret与Dufour效应等影响因素作用下,腔体内热质传递过程与熵产的变化规律。结果表明:低达西数的多孔介质层有助于抑制腔体底面的传热传质效率,且盲目减小达西数的影响并不大,而内产热的增加会抑制腔体底面的传热传质效率。Soret效应有助于促进腔体内部的传质过程,而Dufour效应对传热过程有积极影响。低达西数的多孔介质层有助于抑制熵产的产生,而内产热强度对熵产有促进作用,且在高内产热强度的工况下,热不可逆性处于主导地位。Soret效应对熵产的作用不明显,而Dufour效应对熵产有促进作用,且在高Dufour效应作用下,热不可逆性在总熵产中占主导地位。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 双扩散自然对流 多孔介质层 熵产 内产热腔体
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基于自然对流的电源测试柜柜体结构热仿真分析
12
作者 刘国庆 《煤矿机械》 2023年第10期78-80,共3页
针对电源测试柜在工作时的温升问题,采用不同的结构形式分析其达到工况时的温度,确定在工作时的温升最小的结构形式。以Flotherm作为热仿真分析工具,对电源测试柜的每种结构形式的温度场和流场进行耦合仿真计算和分析,分别得出对应的温... 针对电源测试柜在工作时的温升问题,采用不同的结构形式分析其达到工况时的温度,确定在工作时的温升最小的结构形式。以Flotherm作为热仿真分析工具,对电源测试柜的每种结构形式的温度场和流场进行耦合仿真计算和分析,分别得出对应的温度场分布,从而指导设计人员选择最优的结构方案。 展开更多
关键词 自然对流 热仿真 FLOTHERM 电源测试柜 温度场
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辐射下加热腔内自然对流传热特性研究
13
作者 葛忠义 周瑞睿 《建模与仿真》 2023年第5期4605-4615,共11页
辐射吸收引发的自然对流现象广泛存在于自然界以及工业领域,为了探究辐射引发的自然对流传热特性,采用理论分析与数值模拟相结合,对由下方入射辐射加热二维方腔内半透明流体所引发的自然对流进行研究。结果表明:同一瑞利数下,流体失稳... 辐射吸收引发的自然对流现象广泛存在于自然界以及工业领域,为了探究辐射引发的自然对流传热特性,采用理论分析与数值模拟相结合,对由下方入射辐射加热二维方腔内半透明流体所引发的自然对流进行研究。结果表明:同一瑞利数下,流体失稳时间随光学厚度τ 的增加而减小,当τ=20 时,流体失稳时间最短;通过尺度分析推导出当光学厚度τ → 0 时,热边界层厚度与瑞利数及光学厚度之间满足标度率: ,并将数值模拟结果与之对比, RaI数的标度指数基本吻合;同时发现,不同光学厚度下, Nu数随着RaI 数的增加而逐渐增大,随着光学厚度的增加, 中的标度指数β 反而减小;最后采用数值模拟方法,得到了Nu 数与光学厚度及RaI 数之间的标度关系: ,并利用尺度分析方法推导出光学厚度τ → 0 时, Nu数与光学厚度τ 满足: 。 展开更多
关键词 辐射加热 光学厚度 自然对流 热边界层 传热标度率
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LNG船液舱预冷中甲烷双液滴自然对流传热特性分析
14
作者 费正阳 邓佳佳 黎庆 《造船技术》 2023年第4期25-32,共8页
针对液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船液舱喷雾预冷过程中上下垂直的双液滴在自然对流条件下同种蒸汽中液滴之间影响研究的欠缺,运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,基于气液界面能量守恒原理,对不同温差... 针对液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船液舱喷雾预冷过程中上下垂直的双液滴在自然对流条件下同种蒸汽中液滴之间影响研究的欠缺,运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,基于气液界面能量守恒原理,对不同温差、粒径和相对距离条件下甲烷双液滴自然对流传热特性进行分析。研究结果表明:液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随温差10~190 K的增大而线性增大;液滴表面热流密度随粒径0.1~2.5 mm的增加先快速减小后缓慢减小,传热量和质量蒸发率随粒径的增加而快速增加;上液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随相对距离10~70的增加基本不变,下液滴表面热流密度、传热量和质量蒸发率随相对距离10~70的增加而缓慢增加。 展开更多
关键词 LNG船 液舱预冷 甲烷 双液滴 自然对流 传热特性 CFD
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挠性印制板基板自然对流换热仿真研究
15
作者 寻千秋 王志宝 《印制电路信息》 2023年第1期31-37,共7页
随着挠性印制电路板(FPCB)在电子设备中的应用越来越广泛,对FPCB的热可靠性要求也越来越严格。本文采用Fluent软件对FPCB的自然对流换热过程进行热电流耦合仿真分析,得到FPCB在自然对流换热过程中的流场、温度场及换热过程相关数据;通... 随着挠性印制电路板(FPCB)在电子设备中的应用越来越广泛,对FPCB的热可靠性要求也越来越严格。本文采用Fluent软件对FPCB的自然对流换热过程进行热电流耦合仿真分析,得到FPCB在自然对流换热过程中的流场、温度场及换热过程相关数据;通过与实测比对,研究不同电流(1~15 A)和铜线宽度(15~30 mm)对仿真的影响,以验证仿真方法的准确性,结果表明,所采用的热仿真方法对FPCB热分析工有效。 展开更多
关键词 挠性印制电路板 自然对流 热电流耦合仿真 电流 铜线宽度
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高聚物对方腔自然对流传热与流动特性影响的研究
16
作者 李亚军 《区域供热》 2023年第6期111-117,共7页
借助FLUENT数值模拟软件,对水中添加高聚物的方腔自然对流进行研究,主要研究添加高聚物后对水流动和传热产生的影响。通过建立合理的数值模型[,对其进行数值模拟和分析。为了排除在数值模拟过程中不同的瑞利数(Ra数)对结果产生的影响,... 借助FLUENT数值模拟软件,对水中添加高聚物的方腔自然对流进行研究,主要研究添加高聚物后对水流动和传热产生的影响。通过建立合理的数值模型[,对其进行数值模拟和分析。为了排除在数值模拟过程中不同的瑞利数(Ra数)对结果产生的影响,对数值模型进行网格无关性验证,从而确保每一个Ra数下的研究结果不因网格数的不同而出现偏差。通过改变方腔的尺寸来改变Ra数,Ra数从1×10^(4)到1×10^(9)分为6种工况,不同的Ra数对应不同的流动特性,根据某一特定Ra数下的流动性质即层流或者紊流,建立该Ra数对应的模型,确定溶液的物性参数,在FLUENT软件中设置模型、边界条件等,得出数值模拟结果。通过数值模拟输出结果,如速度场、温度场、Nu数等,得出结论:对于方腔自然对流而言,水中加入高聚物后,溶液的流动加快,但传热能力降低,高聚物起到了减阻、降低传热能力的作用。 展开更多
关键词 自然对流 方腔 高聚物 数值模拟
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碎石粒径对寒区路堤自然对流降温效应的影响 被引量：25
17
作者 孙斌祥 徐学祖 +2 位作者 赖远明 汪双杰 章金钊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期809-814,共6页
介绍了一种研究路堤碎石层自然对流效应的实验方法。对由碎石、卵砾石和砂砾石组成的6种试样进行了实验研究和理论分析,结果表明,在表面温度周期波动条件下,碎石层中能产生有利于寒区路基稳定的自然对流降温效应,利用平均Rayleigh数可... 介绍了一种研究路堤碎石层自然对流效应的实验方法。对由碎石、卵砾石和砂砾石组成的6种试样进行了实验研究和理论分析,结果表明,在表面温度周期波动条件下,碎石层中能产生有利于寒区路基稳定的自然对流降温效应,利用平均Rayleigh数可确定碎石层自然对流的发生情况。在相同边界条件下,不同粒径的碎石层将产生不同的自然对流降温效应,其强度随粒径的增大而增大,并随表面温度周期波动而具有时间累加性。同时,确定何种粒径碎石的冬季降温效应为最佳还需要综合考虑其热传导性质。 展开更多
关键词 路堤 碎石层 路基 寒区 Rayleigh数 卵砾石 砂砾石 降温效应 自然对流 粒径
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通孔金属泡沫中的空气自然对流传热实验研究 被引量：17
18
作者 屈治国 徐治国 +1 位作者 陶文铨 卢天健 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-4,共4页
对水平面上通孔铜金属泡沫中的空气自然对流进行了实验研究,研究了金属泡沫孔隙率和孔密度对总传热热阻的影响.研究结果表明:与光表面相比,金属多孔表面有效地强化了自然对流散热,使总热阻至少减小20%左右.金属泡沫传热面积和自然对流... 对水平面上通孔铜金属泡沫中的空气自然对流进行了实验研究,研究了金属泡沫孔隙率和孔密度对总传热热阻的影响.研究结果表明:与光表面相比,金属多孔表面有效地强化了自然对流散热,使总热阻至少减小20%左右.金属泡沫传热面积和自然对流流动阻力均受孔隙率和孔密度的影响.在较小的孔隙率(ε=0.9)下,对所研究的两个孔密度(400 m-1和1600 m-1),格拉晓夫数Gr存在一个转折点,当Gr小于该转折点值时,孔密度较大的金属泡沫自然对流热阻较小,而当Gr大于该转折点值时,孔密度较小的金属泡沫热阻较小.在较大孔隙率(ε=0.95)及实验所测的Gr范围内,孔密度较大的金属泡沫热阻一直较小.在所研究的两个典型孔密度(800 m-1和1600 m-1)下,孔隙率较小的金属泡沫热阻较小,但是在1600 m-1时,其热阻减小量要明显大于800 m-1时对应的减小量. 展开更多
关键词 通孔金属泡沫 自然对流 孔密度 孔隙率 热阻
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CA-LBM模型模拟自然对流作用下的枝晶生长 被引量：14
19
作者 杨朝蓉 孙东科 +2 位作者 潘诗琰 戴挺 朱鸣芳 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期43-50,共8页
建立了一个基于二维的元胞自动机-格子Boltzmann方法(cellular automaton-lattice Boltzmann method,CA-LBM)的耦合模型,对自然对流作用下枝晶的生长行为进行模拟研究.本模型采用CA方法模拟枝晶的生长,采用LBM对自然对流及由对流和扩散... 建立了一个基于二维的元胞自动机-格子Boltzmann方法(cellular automaton-lattice Boltzmann method,CA-LBM)的耦合模型,对自然对流作用下枝晶的生长行为进行模拟研究.本模型采用CA方法模拟枝晶的生长,采用LBM对自然对流及由对流和扩散控制的溶质和热传输进行数值计算.通过计算方腔自然对流问题对模拟自然对流、溶质和热传输的LB模型进行了验证.应用所建立的CA-LBM耦合模型模拟研究了合金中单枝晶和多枝晶在自然对流作用下的生长规律,并将单枝晶上游尖端的稳态生长模拟数据与解析模型的预测结果进行了比较.结果表明,模拟结果与理论预测值吻合良好,自然对流会对枝晶的生长产生重要影响. 展开更多
关键词 枝晶生长 自然对流 元胞自动机 格子BOLTZMANN方法 数值模拟
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仓储粮堆内部自然对流和热湿传递的数学分析及验证 被引量：11
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作者 王远成 潘钰 +5 位作者 尉尧方 魏雷 张忠杰 赵会义 石天玉 尹君 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期120-125,130,共7页
本文基于仓储粮堆内部自然对流、热湿耦合传递的数学模型,采用数学分析的方法对模型中各个方程中的各项的物理意义和数量级大小进行了分析,探讨了仓储粮堆内部自然对流、热量传递和水分迁移过程的相互关系。提出了判断粮堆内部自然对流... 本文基于仓储粮堆内部自然对流、热湿耦合传递的数学模型,采用数学分析的方法对模型中各个方程中的各项的物理意义和数量级大小进行了分析,探讨了仓储粮堆内部自然对流、热量传递和水分迁移过程的相互关系。提出了判断粮堆内部自然对流强弱的瑞利数及其影响因素,分析了仓型结构、粮种及仓外大气温度对粮堆内部自然对流、热量传递和水分迁移的影响,并通过数值模拟对数学分析结果进行了验证。结果表明,数学分析方法是分析仓储粮堆内部自然对流、热量传递和水分迁移过程的一种有效途径,数学分析的结果可以为仓型设计、储粮生态系统的模拟、仓储技术管理提供借鉴。 展开更多
关键词 数学分析 粮堆 自然对流 热量传递 水分迁移
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