国家自然科学基金(51076145)
- 作品数：15 被引量：87H指数：6
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- 相关机构：郑州大学郑州航空工业管理学院更多>>
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- 相关领域：一般工业技术机械工程动力工程及工程热物理金属学及工艺更多>>
- 竖直管内超临界二氧化碳传热研究被引量：5
- 2012年
- 本文对超临界压力下二氧化碳在竖直管内的对流换热进行了模拟研究,分析了超临界二氧化碳在临界点附近的物性变化,以及不同进口温度对换热系数的影响和换热系数与(火积)的关系。结果表明,在临界点附近,物性变化非常剧烈,尤其是比热容的变化最为明显;在较大雷诺数下,二氧化碳进口温度对微细管道换热系数的影响较小;不同截面处换热系数和(火积)的变化趋势一致。
- 刘敏珊杨凤叶董其伍张丽娜曹侃
- 关键词：超临界二氧化碳数值模拟换热系数
- 金属材料弹性常数与温度关系的分子动力学模拟被引量：2
- 2014年
- 基于固体物理微观理论,导出了金属材料密度与温度之间的关系式,应用此关系式计算出的不同温度下材料密度与试验结果能较好吻合。在讨论了固体弹性常数与原子间相互作用势之间关系的基础上,给出了金属固体分子动力学模拟原子间相互作用势函数的选择原则;提出了基于变化调整晶体结构和密度来间接反映温度变化影响的弹性常数分子动力学模拟算法,并对计算过程进行了说明,为分析高温材料性能提供了一条新途径。基于所提算法,给出了常温和912℃下弹性模量和泊松比的计算实例,计算结果与试验结果吻合良好。
- 刘彤刘敏珊
- 关键词：金属温度分子动力学模拟
- 较高雷诺数下百叶窗翅片倾斜角对传热的影响被引量：5
- 2014年
- 本文建立了一种百叶窗翅片的二维模型,并使用ANSYS Fluent对较高雷诺数下百叶窗翅片的不同倾斜角度对流体流动和传热的影响进行了研究.结果表明,在翅片倾斜角等于33°时,努塞尔数达到最大值,翅片的传热性能最好,在相同雷诺数下,压降随倾斜角度的增加不断增大.在相同的倾斜角度下,雷诺数增加,努塞尔数增大,但同时压降也会变大.通过相同泵功下的换热量来衡量百叶窗翅片的综合性能,得到在倾斜角为19°时,翅片的综合效能最高。
- 王珂刘遵超刘彤刘敏珊
- 关键词：百叶窗翅片数值模拟
- 竖直管内超临界二氧化碳局部对流换热研究被引量：13
- 2013年
- 对超临界压力下二氧化碳在竖直管内的对流换热进行了模拟研究,分析了超临界二氧化碳在临界点附近的物性变化,以及二氧化碳进口压力、流动方向和进口Re数对换热系数的影响。结果表明,在临界点附近,物性变化非常剧烈,尤其是比热容的变化最为明显;二氧化碳进口压力对热流体温度的影响较小,换热系数受压力的影响较大;热流体流动方向对传热系数的影响不是太大;Re数的大小对换热系数的影响较为明显。
- 杨凤叶王珂刘彤赵鹏飞
- 关键词：超临界二氧化碳对流换热数值模拟
- 金属材料弹性常数与温度关系的理论解析被引量：13
- 2014年
- 应用连续统力学、金属物理宏观性能与固体物理微观理论,通过推导获得了碳钢和压力容器钢线膨胀系数与宽范围温度之间的解析表达式和近似计算展开式;提出了线膨胀系数的转捩温度Tc的定义式,当温度低于Tc时,线膨胀系数随温度升高而增大;当温度高于Tc时,线膨胀系数则随着温度升高而减小;基于固体物理原子理论,推导出了考虑高温热激活能诱导位错变形效应的弹性模量与温度之间的关系式,并给出了碳钢和压力容器钢弹性模量随温度变化的普适函数表达式;对于纯铁、碳钢和压力容器钢的弹性常数,采用导出公式的计算结果与试验结果符合甚好。
- 刘彤刘敏珊
- 关键词：金属材料力学性能线膨胀系数弹性模量
- 超临界CO_2微细管内传热特性研究被引量：5
- 2015年
- 考察超临界CO2微细管内冷却条件下流动和换热的细观信息(管内不同截面湍动能分布,无量纲速度和温度分布以及湍流雷诺数分布等),结果表明:近壁处湍动能的变化对传热有较大影响,微细管内换热关联式需考虑浮升力的影响。对管径d=0.5,0.3,0.1 mm时,超临界CO2的换热特性进行计算分析,回归出管径小于0.5 mm时,超临界CO2在冷却条件下竖直向上流动和竖直向下流动时的换热关联式,作为对超临界CO2研究的有效补充。
- 张丽娜任淑红刘敏珊
- 关键词：超临界CO2换热特性浮升力
- 新型百叶窗翅片对流换热特性研究被引量：8
- 2014年
- 百叶窗翅片广泛应用在紧凑式换热器中,基于传统矩形百叶窗结构,提出两种新型矩/梭形百叶窗翅片,利用FLUENT软件对不同结构的百叶窗翅片流场、温度场进行模拟分析,对比不同结构百叶窗翅片的传热和阻力特性。研究表明,由于流道变截面的影响,使得梭形百叶窗和矩/梭形百叶窗有较高流速的流体冲刷加热管壁面,从而梭形百叶窗和矩/梭形百叶窗传热效果增强,其综合性能均优于矩形百叶窗,矩/梭(2/1)形百叶窗传热j因子相对较高,综合性能较好。
- 张丽娜高长银刘敏珊
- 关键词：百叶窗对流换热传热强化
- 超临界CO2冷却换热特性数值模拟被引量：5
- 2012年
- 采用L-B低雷诺数模型对超临界二氧化碳在竖直圆管内的冷却对流换热特性进行了数值模拟。通过分析得到了管内不同截面的径向流体温度、速度、湍动能分布,并进一步分析了二氧化碳和冷却水进口雷诺数对超临界二氧化碳对换热的影响。研究表明,对流传热系数峰值出现在接近准临界温度的截面内,此时截面内湍动能最大,跨过该截面流速小于进口流速;对流传热系数随着二氧化碳进口雷诺数的增大而增加;对流传热系数在类气体区随冷却水进口雷诺数的增大而增加,而在类液体区则无明显变化。
- 曹侃董其伍刘敏珊张丽娜
- 微细管内超临界CO_2对流换热研究被引量：3
- 2014年
- 对超临界压力下二氧化碳在微细管内(D=0.4 mm)的对流换热进行了模拟研究,分析了二氧化碳物性变化对浮升力和换热效率的影响,并拟合出考虑浮升力时,微细管内超临界二氧化碳对流换热关联式.结果表明:二氧化碳物性的变化对浮升力的影响较大,在临界点附近,二氧化碳物性的剧烈变化,引起浮升力出现较大的降幅,传热出现强化;回归的对流传热关联式,可以很好的预测微细管内超临界二氧化碳对流换热的性能.
- 杨凤叶刘敏珊刘彤刘遵超
- 关键词：超临界二氧化碳对流换热浮升力
- 梭形百叶窗结构内传热强化数值分析被引量：6
- 2012年
- 提出一种新型百叶窗结构—梭形百叶窗,它与一般的矩形百叶窗结构相比,流道从翅片中间截面到管连接处逐渐变宽,有较多流体冲刷管壁表面,增加管壁附近流体温度梯度,从而使传热增强。同时降低了流体流动阻力。具有较好的流动和传热性能。应用FLUENT软件对两种百叶窗结构下空气的流场、温度场和压力场进行了CFD研究,分析不同Re数对换热和流动性能的影响。
- 张丽娜刘敏珊董其伍
- 关键词：百叶窗换热强化数值模拟对流换热
