收藏本站
《南京航空航天大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

转—静盘腔系统的流动与换热特性数值研究

冶萍  
【摘要】: 本文采用FLUENT商用软件,对二维和三维转-静盘腔的流动和传热过程进行了数值模拟研究。计算域包括转-静盘和内、外围屏包围的流体域以及一定厚度的转盘固体域。 论文主要工作和结果如下: (1)针对典型的转-静盘腔模型进行数值研究,通过对单方程模型、高k-ε模型和RNG k-ε模型获得的计算结果进行比较以及与相关试验数据验证,结果表明,RNG k-ε模型较高k-ε模型和单方程模型更能准确地模拟转静盘腔的流动。 (2)针对一典型的径向、轴向进气,径向出气的转-静盘腔结构,系统研究轴向进气位置、径向出口大小、旋转雷诺数、无量纲质量流量和轴向垂直/预旋进气等对盘腔内流动和换热的影响,整理出转-静盘腔内转盘平均努谢尔数与旋转雷诺数/无量纲质量流量之间的准则关联式。结果表明,高位轴向进气对转盘换热有利;不同的径向出口大小对盘腔内的流动换热影响不大;随旋转雷诺数和无量纲质量流量增加,转盘盘面的换热效果增强。 (3)自编用户程序模块,研究在轴向入流、径向出流的转-静盘腔中,无量纲流量随时间呈阶梯型改变对盘腔流动和换热的影响。当流量从某个稳定状态改变时,转盘上的平均努谢尔数会产生一个明显的上升再降低过程;在每一次流量改变的初始阶段,平均努谢尔数存在一个较大幅度的变化。 (4)建立有离散的预旋喷嘴和叶片冷却孔的预旋转-静盘腔的物理模型,研究预旋角θ=15°,30°,60°对盘腔流动和换热的影响,以及改变流动参数等对转盘盘面换热的影响,并总结出转盘平均努谢尔数与旋转雷诺数/无量纲质量流量之间的准则关联式。结果表明,预旋进气的优点在于增强了叶片冷却孔附近的对流换热效果,局部努谢尔数随预旋角的增大而有所减小;随旋转雷诺数的增加,不论是内转静腔室还是预旋腔室的静盘上的温度都不同程度的降低:当轴向中心进气质量流量不变时,随预旋进气的质量流量增加,内转静腔室的转盘盘面上的换热基本没有变化,而预旋腔室的转盘盘面上的换热效果增强;当预旋进气质量流量不变时,轴向中心进气的质量流量的改变对整个盘腔都有影响。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TK124

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 孟祥海;转-静盘预旋系统特征参数变化影响的研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 陈阳春;带去旋系统的旋转盘腔内流动和换热的数值研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 朱强华;预旋孔径向位置变化对转—静盘腔内换热影响的研究[D];南京航空航天大学;2006年
4 杨守辉;去旋对共转盘腔内流动特性影响的研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张靖周,吉洪湖,王锁芳;具有径向进出流的转—静盘腔流动与换热的数值研究[J];工程热物理学报;2001年S1期
2 徐国强,陶智,丁水汀,朱谷君;高位垂直进气旋转盘流动与换热的实验研究[J];航空动力学报;2000年02期
3 徐国强,陶智,丁水汀,罗翔;中心进气旋转盘流动与换热的数值研究[J];航空动力学报;2000年02期
4 罗翔,王建宁,徐国强;流量变化对中心进气旋转盘平均换热的影响[J];航空动力学报;2000年03期
5 罗翔,王建宁,徐国强;转速非稳态变化对中心进气旋转盘平均换热的影响[J];航空动力学报;2000年03期
6 吉洪湖,张靖周,梁波;封闭转静盘腔中紊流的数值模拟[J];航空动力学报;2001年01期
7 何亚军,徐国强,陶智,丁水汀,蔡伟华;同向旋转盘间换热特性的实验研究[J];航空动力学报;2002年05期
8 孙纪宁,陶智,丁水汀,徐国强;高位进气、径向出流的旋转腔内流动与换热的数值研究[J];航空动力学报;2002年05期
9 冯青,周彬,刘松龄;转盘-静盘腔内层流流动的相似分析及其N-S方程数值解[J];航空动力学报;1994年04期
10 徐国强,丁水汀,邱绪光,曹玉璋;具有中心进气外缘加热旋转盘的局部换热特性研究[J];航空动力学报;1995年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵敬源;邱永亮;;地下建筑热工环境的数值分析研究[J];四川建筑科学研究;2005年06期
2 郭大勇;关勇;贾洪明;张晓光;齐兵;;厚板坯连铸结晶器流场数值模拟[J];鞍钢技术;2006年01期
3 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十三讲 连铸结晶器中钢液流动的研究[J];鞍钢技术;1998年06期
4 Wei Shyy;;Multiphase fluid dynamics and transport processes of low capillary number cavitating flows[J];Acta Mechanica Sinica;2009年02期
5 ;Derivation of a second-order model for Reynolds stress using renormalization group analysis and the two-scale expansion technique[J];Acta Mechanica Sinica;2011年05期
6 李彦梅;徐英;张涛;李强;;单弯头安装条件对内锥流量计性能影响的仿真研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年02期
7 李彦梅;郭玉;江善和;张朝龙;吴文进;;扰流对大口径内锥流量计性能影响的仿真研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年03期
8 王培林,魏科,周士仁;布里兹曼法碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe)晶体生长过程热场的数值分析[J];半导体学报;1994年09期
9 王书义;;不可压缩流体三维流动的数值计算[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1992年02期
10 李国伟,蒋德明;内燃机多维燃烧模型的研究与发展[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高峰;李玉海;;三种侧送风方式下室内气流组织的数值模拟与分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
2 龙血松;彭向和;贾兴豪;;90°弯头内导流片的优化设计[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
3 朴英;单繁立;;超声速流动中湍流模型的适用性分析与修正方法研究[A];第三届高超声速科技学术会议会议文集[C];2010年
4 邵奇;杨建明;刘树红;吴玉林;戴江;;三峡原型水轮机的非定常湍流计算和压力脉动分析[A];2003年大型水电机组技术研讨会论文集[C];2003年
5 高忠信;邓杰;张世雄;;三峡水轮机全流道三维流动数值模拟研究[A];水轮发电机组稳定性技术研讨会论文集[C];2007年
6 李琳;邱秀云;;浑水水力分离清水装置内水沙两相湍流特性研究[A];2008中国水力发电论文集[C];2008年
7 赵雪峰;茅泽育;;紊流数值模拟方法研究进展[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2008年
8 孙业华;徐其功;李庆祥;黄启明;;大跨度建筑风场效应数值预测[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2007年
9 卢敦清;钱若军;;湍流标准κ-ε模型研究概述[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
10 高峰;李玉海;;空调房间三种侧送风方式下室内气流组织的数值模拟与分析[A];山东土木建筑学会热能动力专业委员会第13届学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王超;螺旋桨水动力性能、空泡及噪声性能的数值预报研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
8 黄燕;碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D];中国海洋大学;2010年
9 张波;重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
10 朱小林;胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张艳利;局部通风掘进工作面换热系数计算方法研究[D];河南理工大学;2010年
2 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年
3 胡海燕;等离子体喷涂射流的数值模拟[D];浙江理工大学;2010年
4 姜逢章;蜂窝板传热元件的性能研究[D];郑州大学;2010年
5 马艳;导管螺旋桨的水动力性能分析与设计优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈林;仿生鳍在船舶减摇中的应用与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 章小松;大功率泥泵空化性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 舒春英;喷水推进泵流场数值模拟分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王建兵;双尾缘叶片尾部冷气对涡轮性能影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吉洪湖,S.C.Cheah,H.Iacovides,D.C.Jackson,B.E.Launder;旋转盘腔流场速度与压力的实验研究[J];工程热物理学报;1997年03期
2 张靖周,吉洪湖,王锁芳;具有径向进出流的转—静盘腔流动与换热的数值研究[J];工程热物理学报;2001年S1期
3 曹玉璋,林宇震,冯华仲,徐国强,邱绪光;空气冷却旋转盘的萘升华传热—传质模拟实验研究[J];航空动力学报;1993年03期
4 徐国强,陶智,丁水汀,朱谷君;高位垂直进气旋转盘流动与换热的实验研究[J];航空动力学报;2000年02期
5 徐国强,陶智,丁水汀,罗翔;中心进气旋转盘流动与换热的数值研究[J];航空动力学报;2000年02期
6 吉洪湖,张靖周,梁波;封闭转静盘腔中紊流的数值模拟[J];航空动力学报;2001年01期
7 何亚军,徐国强,陶智,丁水汀,蔡伟华;同向旋转盘间换热特性的实验研究[J];航空动力学报;2002年05期
8 孙纪宁,陶智,丁水汀,徐国强;高位进气、径向出流的旋转腔内流动与换热的数值研究[J];航空动力学报;2002年05期
9 蔡毅,徐国强,陶智,丁水汀,何亚军;反向旋转盘间非稳态换热特性的实验研究[J];航空动力学报;2004年03期
10 冶萍,张靖周;有预旋进气转静盘腔中的流动和换热特性数值研究[J];航空动力学报;2004年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陈阳春;带去旋系统的旋转盘腔内流动和换热的数值研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 王奉明;水滴形扰流元的设计和性能研究[D];南京航空航天大学;2005年
3 武亚勇;反预旋进气旋转盘腔系统的流场实验与计算研究[D];西北工业大学;2007年
4 朱强华;预旋孔径向位置变化对转—静盘腔内换热影响的研究[D];南京航空航天大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孟祥海;转-静盘预旋系统特征参数变化影响的研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 李斌;轴承腔内油气两相流动与换热特性研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 杨守辉;去旋对共转盘腔内流动特性影响的研究[D];南京航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 吉洪湖,S.C.Cheah,H.Iacovides,D.C.Jackson,B.E.Launder;旋转盘腔流场速度与压力的实验研究[J];工程热物理学报;1997年03期
2 徐国强,陶智,丁水汀,朱谷君;高位垂直进气旋转盘流动与换热的实验研究[J];航空动力学报;2000年02期
3 徐国强,陶智,丁水汀,罗翔;中心进气旋转盘流动与换热的数值研究[J];航空动力学报;2000年02期
4 徐国强,曹玉璋,邱绪光;中心进气的旋转盘平均换热特性研究[J];航空动力学报;1994年01期
5 徐国强,丁水汀,邱绪光,曹玉璋;具有中心进气外缘加热旋转盘的局部换热特性研究[J];航空动力学报;1995年03期
6 丁水汀,陶智,徐国强,袁怡祥,邱绪光;外缘轴向进气的旋转空腔主盘平均换热特性研究[J];航空动力学报;1998年03期
7 丁水汀,陶智,徐国强,邱绪光;旋转盘腔冷却问题的工程评价[J];航空动力学报;1999年01期
8 徐国强,詹国治,丁水汀,陶智,罗翔;高位垂直进气转静系旋转盘流动与换热计算[J];推进技术;2000年04期
9 丁水汀,徐国强,陶智,邱绪光;外缘预旋进气的旋转空腔主盘局部换热及流阻特性研究[J];推进技术;1998年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕研强;徐向华;梁新刚;;倾角对含油工质冷凝换热影响的实验研究[J];宇航学报;2012年11期
2 田立忠,孙连方,魏庆春;空气对换热设备的影响[J];管道技术与设备;1997年02期
3 贾力;李建树;;蓄热换热与有害气体分解的实验研究[J];工程热物理学报;2006年01期
4 武俊梅;陶文铨;;纵向涡强化通道内换热的数值研究及机理分析[J];西安交通大学学报;2006年09期
5 赖永星;王贺郑;田苗苗;;换热管与折流板孔之间的间隙对换热管动特性影响分析[J];压力容器;2007年06期
6 邢程;孟继安;李志信;;螺旋转子的结构参数对管内换热影响的数值研究[J];化工学报;2009年12期
7 张强;刘巨保;赵晓荣;;换热管流固耦合传热的分区求解数值算法[J];科学技术与工程;2010年28期
8 朱谷君 ,邱绪光 ,陈忠军;半圆腔壁表面二维冲击流动和换热的模拟计算[J];航空动力学报;1990年01期
9 陈剑波;低沸点工质水平蒸发换热强化管评述[J];上海机械学院学报;1993年03期
10 沙曾鲁;采用适体坐标分析任意几何区域中的流动与换热问题[J];西安交通大学学报;1994年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张明明;路遥;;换热管的腐蚀研究进展[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
2 林洪亚;林榕端;;火用分析法在换热设备中的应用[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
3 武振锋;梅元贵;许建林;吴玲飞;;管形状对平片换热芯片传热性能影响的试验[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
4 吴冬梅;贾力;;水平单管外混合气体对流冷凝换热的理论研究[A];第七届全国工业炉学术年会论文集[C];2006年
5 陈孙艺;曾旭东;陈斯红;;换热工艺设计智能化技术[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
6 林清宇;冯振飞;王军;林榕端;;换热管内自旋扭带转速的计算[A];安全与可靠性——2006流体机械与压力容器技术论坛论文集[C];2006年
7 林清宇;郭方文;林宏亚;林榕端;;换热管内自旋纽带研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
8 林清宇;林靖宇;林榕端;;内置自旋扭带换热管流阻的计算[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年
9 宋灵涛;韩宝坤;鲍怀谦;武同华;;余热器换热管模态分析与实验研究[A];2012'中国西部声学学术交流会论文集(Ⅱ)[C];2012年
10 张冠敏;林颐清;周守军;田茂诚;;换热设备动态特性仿真系统设计[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 实习生/张薇 记者/李铁刚;远大换热开发高端产品抢占市场[N];铁岭日报;2009年
2 本报记者 姜小毛 通讯员 木水;在换热领域释放“正能量”[N];中国化工报;2013年
3 记者 姜小毛 通讯员 杨湃;蒸发冷却技术改变传统换热工艺[N];中国化工报;2010年
4 魏双林;“创新工程”成就石墨换热利器[N];中国建材报;2014年
5 王廷俊;换热设备:发展模型化和强化传热技术[N];中国化工报;2007年
6 李沐杨;大型高效换热设备为节能助力[N];中国石化报;2007年
7 本报记者 姜小毛 通讯员 杨湃;走研发与市场结合之路[N];中国化工报;2012年
8 ;河北沧州市万润工业不锈钢公司锐意向前[N];现代物流报;2008年
9 本报记者 杨娜 通讯员 木子;工业换热领域新增强大技术支撑[N];中国电力报;2013年
10 记者 崔博;换热设备博览会高峰论坛举行[N];铁岭日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙方田;含油超临界CO_2冷却换热理论与实验研究[D];天津大学;2007年
2 龚嶷;石化、火电工业用换热管的腐蚀失效分析及其性能评价[D];复旦大学;2012年
3 胡海涛;R410A—润滑油混合物管内流动沸腾换热和压降特性的研究[D];上海交通大学;2008年
4 艾青;热辐射与高速流耦合换热的数值研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 张强;换热管及内外流体多场耦合数值分析方法研究[D];东北石油大学;2011年
6 王治云;开口腔内耦合换热的模拟及其解的非线性分析[D];上海理工大学;2011年
7 罗剑峰;镜漫反射下多层吸收散射性介质内的瞬态耦合换热[D];哈尔滨工业大学;2002年
8 王志成;复杂边界条件流动换热问题的有限元/光滑轮廓法[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2013年
9 王崧;纤毛状肋和插入物的传热强化研究[D];清华大学;1999年
10 朱恂;速度滑移及温度跳跃区微尺度通道内的流动与换热[D];重庆大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李常伟;非能动余热排出换热器换热特性研究及换热模型验证[D];哈尔滨工程大学;2013年
2 刘军云;直接接触式换热的试验研究[D];昆明理工大学;2012年
3 张鹏;CO_2气体冷却器的优化研究[D];天津大学;2009年
4 古新;新型高效节能换热设备装配模块研究与开发[D];郑州大学;2003年
5 霍喜军;不同管型换热管及管内外流体多场耦合数值模拟研究[D];东北石油大学;2011年
6 董江峰;纵向涡流动结构对换热影响机理的可视化研究[D];河北工业大学;2011年
7 葛鑫;微管外流动换热的玻尔兹曼数值模拟研究[D];天津大学;2009年
8 张薇;典型换热单元流动与传热问题的数值仿真研究[D];浙江大学;2007年
9 谭志文;双U型地埋管井群换热数值研究[D];中南大学;2013年
10 张健;高效换热管成形加工设备设计与应用[D];南京理工大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026