全新模型并进行模拟,其结果表明随着增大或者数减小,对流换热能力也随之增强。
年郝睿等利用等效比热法研究圆管内层流对流换热,其结果表明管内层流换热受斯蒂芬数和微胶囊颗粒质量分数这两个因素影响较大。
年靳健等采用等效比热法对在光滑管道内流动与换热进行了数值模拟。
结果表明换结束温度,管内流体平均流速,轴向长度,流体密度,下角标实际单相流参考文献丁理峰,叶宏相变材料和隔热材料在不同地区建筑中应用效果之比较分析太阳能学报,周玉帅微胶囊蓄冷空调系统研究上海东华大学,苏小燕相变材料微胶囊在纺织品中的研究发展现代纺织技术,杨建,张国庆,刘国金,等复合相变微胶囊制备及其在棉织物上的应用纺织学报,王亮,王涛,林贵平应用潜热型功能相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式研究热学论文,对流体流速为。
改变条件后的数字模拟结果与式的计算值相比较,如图所示,可以看出模拟结果与预测公式高度吻合,说明本文所得等热流边界条件下圆管内层流的实验关联式具有通用性。
图改变条件后结果对照图结论本文运用数值模拟,采用等效比热模型,分析了相变微胶囊悬浮液在不同质量分数不同热流条件时的对流换热情况,得到了相变微胶囊悬浮液在等热流边界条件下圆管内层流对流换热关联式。
并重新改变管径流速条件领域有着巨大的应用前景。
图不同热流密度对流换热模拟结果图不同质量分数对流换热模拟结果实验关联式为了分析的对流换热情况,本文定义斯蒂芬数如式所示。
为了确定管内对流换热的实验关联式,本文借鉴了单相流局部努塞尔特数的实验关联式,见式。
本文将数引入上式,通过拟合化简可得管内局部努塞尔数的实验关联式为式。
实验关联式的通用性为了确定本,并结合以溴代十烷为相变材料的相变微胶囊悬浮液的实验数据,将数值模拟结果与实验结果对比并进行误差分析。
又对在不同质量分数不同热流密度条件下的对流换热进行研究,分析了不同参数对对流换热强度的影响。
并通过拟合得到了相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式。
然后改变管径流速条件重新模拟验证该关联式的通用性,其结果表明模拟结果与预测公式高度吻合,该关联式的通用性较好。
关键词传热对流数值模拟相变计算流体力等效比热模型相变微胶囊温度处在相变区域时,定压比热容会显著升高,文献,给出了相变微胶囊悬浮液的种等效比热模型,分别为矩形正弦曲线左角右角。
如图所示。
表相变微胶囊悬浮液的物性参数图种等效比热容的模型为了数值模型的简便,本文采用的是矩形等效比热容模型,以溴代十烷为相变材料的相变微胶囊悬浮液为研究对象,由差示扫描量热法可得相变发生温度为相变结束温度为。
表为不同质量分数的溴代十烷为相变材料内侧深色位置为固态区,其温度低于相变发生温度外侧灰色位置为液态区,其温度高于相变结束温度相变区位于固态区与液态区之间,其温度处在相变发生温度与相变结束温度之间。
由图可见,液态区随着流动逐渐变厚,固态区随着流体流动逐渐收窄。
图温度分布剖面图数值模拟结果不改变流体流速与入口温度和质量分数,在不同热流密度下,数随量纲为轴向长度的变化关系如图所示。
从图中可以看出,数沿圆管轴向方向逐渐降,是将微胶囊化的相变材料与载体按定比例进行混合,其中相变材料在发生相变的过程中具有较大的相变潜热,可以增大悬浮液的对流换热系数,并且相变过程因其可以吸收或放出大量热量,故而可以减小温度的变化程度。
目前,在机械建筑节能余热利用航空航天精密电子和暖通空调以及纺织服装,等领域有着巨大的应用前景。
等效比热模型相变微胶囊温度处在相变区域时,定压比热容会显液圆管内换热特性模拟化工进展,。
摘要相变微胶囊悬浮液在相变过程中具有较大的相变潜热,可以减小温度的变化程度,且比单相流体具有更高的对流换热系数,成为广泛关注的新型热工流体。
本文针对相变微胶囊悬浮液在等热流边界条件下的管内层流,根据差示扫描量热法所得到的相变温度范围,采用矩形等效比热容模型,进行了数值模拟分析,并结合以溴代十烷为相变材料的相变微胶囊悬浮液的实验数据,将数值模拟结果与实验结果温度,管内流体平均流速,轴向长度,流体密度,下角标实际单相流参考文献丁理峰,叶宏相变材料和隔热材料在不同地区建筑中应用效果之比较分析太阳能学报,周玉帅微胶囊蓄冷空调系统研究上海东华大学,苏小燕相变材料微胶囊在纺织品中的研究发展现代纺织技术,杨建,张国庆,刘国金,等复合相变微胶囊制备及其在棉织物上的应用纺织学报,王亮,王涛,林贵平应用潜热型功能热流相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式研究热学论文数随热流密度的增加,略有降低。
相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式研究热学论文。
管段内径,管长,管内沿管长方向不同位置的轴心位置分别设置个温度测点。
图圆管模型示意图边界条件流体入口为速度入口,其流速为,入口温度为,出口为自由出流。
管壁为等热流条件,其热流大小分别为。
所有流体为质量分数分别为的溴代十烷相变微胶囊悬浮液,其物性参数参见算。
管段内径,管长,管内沿管长方向不同位置的轴心位置分别设置个温度测点。
图圆管模型示意图边界条件流体入口为速度入口,其流速为,入口温度为,出口为自由出流。
管壁为等热流条件,其热流大小分别为。
所有流体为质量分数分别为的溴代十烷相变微胶囊悬浮液,其物性参数参见表。
图数值模拟正确性验证图为数值模拟结果的纵向剖面温度云图,其中白点位置为温度测点。
云对流体流速为。
改变条件后的数字模拟结果与式的计算值相比较,如图所示,可以看出模拟结果与预测公式高度吻合,说明本文所得等热流边界条件下圆管内层流的实验关联式具有通用性。
图改变条件后结果对照图结论本文运用数值模拟,采用等效比热模型,分析了相变微胶囊悬浮液在不同质量分数不同热流条件时的对流换热情况,得到了相变微胶囊悬浮液在等热流边界条件下圆管内层流对流换热关联式。
并重新改变管径流速条件,升高,文献,给出了相变微胶囊悬浮液的种等效比热模型,分别为矩形正弦曲线左角右角。
如图所示。
表相变微胶囊悬浮液的物性参数图种等效比热容的模型为了数值模型的简便,本文采用的是矩形等效比热容模型,以溴代十烷为相变材料的相变微胶囊悬浮液为研究对象,由差示扫描量热法可得相变发生温度为相变结束温度为。
表为不同质量分数的溴代十烷为相变材料的相变微胶囊悬浮液物性参数,定性温度以圆管内流体平均温度对比并进行误差分析。
又对在不同质量分数不同热流密度条件下的对流换热进行研究,分析了不同参数对对流换热强度的影响。
并通过拟合得到了相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式。
然后改变管径流速条件重新模拟验证该关联式的通用性,其结果表明模拟结果与预测公式高度吻合,该关联式的通用性较好。
关键词传热对流数值模拟相变计算流体力学相变微胶囊悬浮液的液冷服散热性能分析航天医学与医学工程,郝睿,赵镇南微胶囊化相变悬浮液层流传热强化的参数分析工程热物理学报,靳健,刘沛清,林贵平层流下潜热型功能流体在内嵌圆柱圆管中的传热特性数值模拟分析中国科学技术科学,高冬雪相变微胶囊悬浮液管内层流强迫对流换热分析上海东华大学,张寅平,胡先旭,郝磬,等等热流圆管内潜热型功能热流体层流换热的内热源模型及应用中国科学辑,赵敬德,叶鸿鑫相变微胶囊悬证该公式的通用性,得出以下结论。
本文得到了在等热流边界条件下圆管内层流对流换热局部努塞尔特数的关联式,此关联式包含雷诺数普朗特数和斯蒂芬数。
本文所得数的关联式通用性较好。
符号说明定压比热容,圆管内径,流体潜热,管内流体流量,流体普朗特数壁面总热流,壁面热流密度,流体雷诺数圆管半径分别为相变开始温度与相变结相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式研究热学论文得管内对流换热实验关联式的通用性,本文改变了几何条件和物理条件,分别进行了数值模拟。
通过式可以看出本文数由流体质量分数壁面热流密度轴向长度圆管内径管内流体平均流速这项共同决定。
在前面的数值研究中,已改变了流体种类壁面热流密度轴向长度,并拟合得到了数的实验关联式。
接下来,本文改变了流体的流速和管内径重新进行数值模拟。
保持控制圆管长度,悬浮液质量分数,管内径不变效果随着斯蒂芬数的减小而增大。
年等分析了粒径对换热的影响,并对不同入口速度下的传热性能进行了数值模拟。
同年等分析了螺旋盘管中的性能特性,得到了相变阶段相比于非相变阶段中努塞尔特数显著增大的结论。
年等对等热流圆管内层流对流换热入口处流体的不同过冷度进行了数值模拟,其结果表明入口段过冷度大小对数影响不大。
相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关流体的液冷服散热性能分析航天医学与医学工程,郝睿,赵镇南微胶囊化相变悬浮液层流传热强化的参数分析工程热物理学报,靳健,刘沛清,林贵平层流下潜热型功能流体在内嵌圆柱圆管中的传热特性数值模拟分析中国科学技术科学,高冬雪相变微胶囊悬浮液管内层流强迫对流换热分析上海东华大学,张寅平,胡先旭,郝磬,等等热流圆管内潜热型功能热流体层流换热的内热源模型及应用中国科学辑,赵敬德,叶鸿鑫相变微胶,验证该公式的通用性,得出以下结论。
本文得到了在等热流边界条件下圆管内层流对流换热局部努塞尔特数的关联式,此关联式包含雷诺数普朗特数和斯蒂芬数。
本文所得数的关联式通用性较好。
符号说明定压比热容,圆管内径,流体潜热,管内流体流量,流体普朗特数壁面总热流,壁面热流密度,流体雷诺数圆管半径分别为相变开始温度与相所得管内对流换热实验关联式的通用性,本文改变了几何条件和物理条件,分别进行了数值模拟。
通过式可以看出本文数由流体质量分数壁面热流密度轴向长度圆管内径管内流体平均流速这项共同决定。
在前面的数值研究中,已改变了流体种类壁面热流密度轴向长度,并拟合得














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