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1.
采用分子动力学模拟方法对平板间液态金属的流动换热过程进行模拟.研究液态金属的微观热输运过程,左右两侧平板采用Cu原子作为恒温固壁,液态金属Pb处于平板间,以FCC结构为初始排列.模拟结果表明,在平板间的液态金属温度分布呈线性变化;不同温度下液态金属在恒温平板间的热输运模拟过程表明,平板间液态金属的热导率随温度的升高而增加,呈现线性变化.当在系统上施加一个重力加速度时,平板间未出现明显的自然对流,表明在微尺度下,边界阻力和粘滞力抑制了液态金属的自然对流. 相似文献
2.
针对海底油气管道的散热问题搭建水平气液两相段塞流换热实验装置。研究冷却液温度4℃条件下无相变冷却过程段塞流的换热特性。实验中采用双平行电导探针、热电偶、热电堆等多种测量手段对冷却条件下段塞流的流动和传热参数进行测量。给出对流换热系数与流动界面分布参数变化规律，表明管道上下壁面由于传热不均存在显著的温差。结果还表明，段塞流对流换热系数受气相表观流速影响较小，流体与下壁面之间的对流换热明显强于与上壁面之间的对流换热。 相似文献
3.
托克马克装置中面向等离子体部件在不同的位置存在很大的温差，导致面向等离子体部件表面液态金属产生自由对流。以此为背景，实验研究液态金属受横向磁场影响下竖直壁面上的自由对流换热规律。实验采用K型热电偶测量环境与壁面两侧的温度，利用多普勒超声波测速仪测量壁面上的液态金属速度，分析不同磁场强度和加热热流密度条件对竖直平板外表面的流动与换热影响规律。研究表明：竖直平板的局部换热系数与特征长度成反比，即距加热平板起始段越远换热越弱，同时增强加热功率使表面换热系数增加。在强磁场条件下，壁面边界层的流动与换热均普遍被抑制；但是在弱磁场下，增加磁场会强化平板表面的自由对流与换热，根据实验结果发现该转折点出现在磁相互作用数为1~4的范围。 相似文献
4.
通过实验。我们研究了电场对竖直平板自然对流换热的作用,并且采用激光全息实时干涉法观察和记录流体的温度场。实验表明:当电压为10KV时,(平均换热系数)可增大2.62倍。本文还分析了电场增强自然对流换热的机理,并根据相似理论得到电场增强自然对流换热的准则方程式的一般形式。最后讨论电极的几何形状对强化传热的影响,采用改进型电极发现换热效果进一步提高。当电压为10KV时,电极采用钉钯形,可增大3.42倍,电极采用钉板形,可增大3.95倍以上。 相似文献
5.
对布置不同结构形式纵向涡发生器的矩形通道内的流动换热性能进行数值研究,并与光通道进行比较。结果表明,涡发生器可强化流体的换热性能。应用场协同理论,对矩形通道内纵向涡发生器强化传热机理进行分析。在相同Re下,全场体积平均协同角较小的矩形通道对应的对流换热系数较大。以JF因子为比较准则,对矩形通道内综合流动换热性能进行比较,发现CFU式三角形翼纵向涡发生器与椭圆支柱组合能够提供最好的综合流动换热性能。 相似文献
6.
本实验以水为工质,对截面尺寸为0.4mm×0.4mm水平布置的不锈钢矩形微槽内流动沸腾进行换热特性和可视化研究.质量流速范围为G＝62.5～187.5kg/m2s,进口温度分别为Tin＝30、45、 60°C.实验结果表明,在较低干度下,换热系数随着干度的增加而增加;干度较大时,换热系数保持不变直至换热恶化.质量流速的增加使换热系数有较大增加,进口温度的变化对换热系数几乎没有影响.可视化研究发现低壁面过热度时,有大量气泡产生;在本实验范围内,微槽内沸腾的流型主要有塞状流和环状流两种. 相似文献
7.
为研究液态金属在磁场和壁面不同导电特性下的自然对流换热规律,对磁场作用下三维封闭方腔内的液态金属自然对流进行了数值模拟. 研究表明:当没有外加磁场时,模拟结果与已有实验结果相符;当存在外加磁场时,三维方腔内的流动和换热出现较大变化. 由于液态金属在磁场中运动产生感应电流,感应电流与外加磁场相互作用产生一个与运动方向相反的洛伦兹力,抑制了流动和液态金属的自然对流换热. 通过绝缘边界和导电边界的研究结果对比表明,壁面导电性能对于磁流体流动和换热产生很大影响. 相似文献
8.
基于热边界层中断技术,设计了一种新型的带有交错结构的、当量直径为1553μm的微通道,以实现强化换热同时减小流动阻力的目的.以去离子水作为工质,在入口温度、加热功率及质量通量3个控制参数十分相近的工况条件下,在这种含有新型结构微通道的实验段,及含有常规结构微通道的实验段内,进行层流流动与换热的对比实验研究.结果表明,采用新型结构能减小微通道进出口压差,降低摩擦常数,并且能较好地强化换热,降低微通道壁面温度. 相似文献
9.
采用Bejan提出的新计算模型,模拟计算水平堆积紧密接触品字形三圆管在空气中自然对流的换热过程。在普朗特数Pr=0.707 0,瑞利数10≤Ra≤106的范围内,得到该结构的稳态温度场和流线场、以及局部和平均努赛尔数随Ra变化的结果。在该结构中,两圆管之间相邻部分的空间会形成旋涡;局部努塞尔数Nuθ的最大值出现在140°附近,且随着Ra的增加而增大。同时,获得该结构的平均努塞尔数Nu随Ra变化的经验公式,进而可直接计算出自然对流换热系数,为工业应用提供参考。 相似文献
10.
通过数值模拟,研究了温度和浓度梯度为水平方向、内壁和外壁上的温度和浓度保持定值的竖直环形容器内的双扩散对流结构,其中浮升力之比N=GrSGrT=-1,GrS和GrT分别为溶质格拉晓夫数和热格拉晓夫数.首先对环形容器与矩形容器内的双扩散对流状况进行了比较;然后着重分析了在双扩散对流情况下竖直环形容器内壁面处的热(溶质)边界层以及平均传热(质)率Nu(Sh)随Le数的变化情况.结果表明,溶质边界层的厚度随着Le数的增大逐渐减小,而热边界层随Le数的变化不大;与Sh数一直随Le数的增大呈明显的上升趋势不同,当Le>10后Nu数随Le数的变化趋于平缓. 相似文献
11.
核聚变装置限制器有效地屏蔽来自器壁的杂质，排出来自中心等离子体的粒子流和热流。液态金属可以较好地完成这一任务。液态金属具有导热性强、液相温度范围大和易于补充等特性，是未来聚变反应堆面向等离子体部件的主要备选材料之一。限制器的不同位置存在较大的温差，在表面张力驱动下液态金属自由表面形成热毛细对流。该热毛细对流受到聚变堆强磁场的影响。通过建立导电流体自由表面热毛细对流实验系统获得可视化的实验结果，研究温差变化和强磁场参数对导电流体自由表面热毛细对流的影响规律，深入分析该过程对液态金属在未来聚变堆面向等离子体部件的成功应用具有重要意义。 相似文献
12.
基于双边界层理论,建立含CO2的蒸汽在竖直平板表面凝结换热模型。CO2的存在极大恶化了凝结换热性能。在CO2浓度一定时,随着过冷度的增加,热流密度逐渐增大,凝结换热系数逐渐减小,界面温度近乎线性降低;随着CO2浓度的增大,凝结换热系数迅速降低,界面温度逐渐增大。CO2的存在使得凝结液膜表面形成一层气膜,随过冷度的增大,液膜厚度逐渐增加,气膜厚度逐渐减小,但气膜厚度要比液膜厚度大一个数量级;随着CO2浓度的增大,液膜厚度与气膜厚度均在减小,但气膜热阻与液膜热阻的比值逐渐增大,并且在高浓度CO2情况下,气膜热阻成为主导热阻。 相似文献
13.
对NaCl溶液静态闪蒸过程的瞬态传热特性进行实验研究。实验中NaCl溶液质量分数为0~0.26，初始液膜高度为0.1~0.4 m，初始过热度为1.5~40℃。结果表明：在不同的闪蒸时期，过热度大小对瞬态传热系数的影响不同。闪蒸的前期瞬态传热系数随着过热度的增加而减小；在闪蒸后期开始阶段，瞬态传热系数随着过热度的增加而增大；在闪蒸后期末尾阶段，过热度对瞬态传热系数影响不明显。瞬态传热系数的峰值随着初始液膜高度和浓度的增大而减小。在实验范围内给出瞬态传热系数的实验关联式，与实验值吻合良好。在闪蒸过程中，瞬态传热系数的大小显著影响沸腾形态的变化规律。 相似文献
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液膜流动现象广泛地存在于各种工业过程中，液膜流动过程中各参数高精度测量对于理解相关过程及其传热机理至关重要。基于激光吸收光谱技术研究水平管外降膜蒸发过程中液膜厚度变化，通过测量管壁和液膜温度计算出液膜传热系数，对不同喷淋密度（0.16/0.24/0.32 kg/（m·s））和管内热水进口温度（40/50/60℃）下液膜厚度及传热系数的变化进行分析。结果表明，液膜平均厚度和传热系数随喷淋密度的增大而增大。当管内热水进口温度恒定时，随着喷淋密度的增大，传热系数随厚度的增大而增大；当液膜喷淋密度恒定时，随着管内热水进口温度的增大，厚度基本不变，传热系数增大。 相似文献
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结合有限体积法和有限元法研究U型流道中磁流体的流动特性、传热性能和流道插件的力学性能，发现外加磁场强度、金属流体进口速度以及流道插件导电性能对流道内速度场、温度场及流道插件应力、应变场的影响规律。计算结果表明：当外加磁场增强，出口段流场的温度也相应升高；较高的进口速度可以提高出口段流体的温度；提高流道插件导电性能，速度场将呈现“M”型分布，但出口段温度场变化极小。流道插件危险区域位于过渡段侧壁附近，该处应力随磁场增强而增大，随进口速度升高而降低，随流道插件电导率增大略有提升，但都小于插件材料的许用应力。本工作可为ITER包层的设计提供有价值的参考。 相似文献