收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于红外热像技术的周期性冲击射流强化换热研究

黄灵敏  
【摘要】:摘要:冲击射流是一种既有理论研究价值,又有工程应用背景的独特流动现象,并且作为一种高效的强化换热方式,一直受到学术界和工程界的高度重视。本文通过实验和模拟的方法研究影响周期性冲击射流换热效果的几个重要因素,为冲击射流的实际应用提供参考。 实验部分对整体实验系统进行了设计,主要分为6个模块:周期性射流发生装置、管路系统、红外热像装置、数据采集系统、实验架台、换热板。软件系统在Lab view程序环境下进行开发,数据采集用Agilent系列数据采集器,温度、努谢尔数可以实时显示。 实验采用红外热像技术和热电阻测温法结合的方法进行。在相同的平均质量流量下,用两种方法得到的结果偏差不大,趋势基本一致,红外热像测努谢尔数比热电阻测努谢尔数更加直观和精确。基于红外热像技术的实验研究表明,滞止区换热效果虽然整体好,但由于驻点处射流的滞止效应,驻点处的努谢尔数并非最大,努谢尔数最大值出现在x=D/2的剪切层附近,由于剪切层附近,冲击的气流在剪切力的作用下扰动比其它地方强。波形是影响周期性射流冲击效果的重要因素之一,在三种典型的周期性射流波形中,有跳变的矩形波形,强化换热效果最佳,锯齿波次之,正弦波最差。每一种典型的周期性波形,都有一个频率的阈值,大于该阈值时,相对稳态射流传热能得到强化,否则会削弱。组合波相比典型波对实验结果趋势的影响不大,仍遵循波形对实验的影响,且组合波的换热效果介于两种组成典型波形之间。相同工况下,努谢尔数随着频率的增加而变大。高度对换热的影响存在一个临界值,这可能是势核流影响了射流的充分发展性。 为了验证实验结果的可靠性,还进行了数值模拟研究,观察周期性冲击射流在典型波形信号和组合波形信号时各参数对冲击换热的影响,模拟前期对湍流模型的选取进行了验证,认为Reynolds应力模型最符合实验工况下的结果。最终模拟显示和实验结果相近。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐惊雷,徐忠,肖敏,黄淑娟;冲击射流的研究概述[J];力学与实践;1999年06期
2 陈庆光,徐忠,张永建;湍流冲击射流流动与传热的数值研究进展[J];力学进展;2002年01期
3 何枫,姚朝晖,谢峻石;三维亚声速冲击射流流场的数值模拟[J];推进技术;2002年01期
4 徐惊雷,徐忠,张堃元,黄淑娟;雷诺数对半封闭紊流冲击射流流场影响的实验研究[J];南京航空航天大学学报;2001年02期
5 熊霏,姚朝晖,郝鹏飞,许宏庆;冲击射流的PIV实验研究[J];流体力学实验与测量;2004年03期
6 姚朝晖,何枫,韩标,许宏庆;高速冲击射流流场特性与噪声机理的研究[J];流体力学实验与测量;2003年02期
7 徐惊雷,徐忠,黄淑娟,张堃元;紊流冲击射流数学研究中的壁面函数法(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;2001年01期
8 陈庆光,徐忠,张永建;轴对称湍流冲击射流场的数值预测[J];动力工程;2002年06期
9 吕阳泉,董志勇,李永祥,苑明顺;高坝下游水垫塘冲击射流数模计算研究[J];长江科学院院报;2002年01期
10 焦磊,王乐勤,徐如良;雷诺数对淹没冲击射流流场影响的数值预测[J];农业机械学报;2005年04期
11 陈庆光,徐忠,张永建;RNG湍流模型在冲击射流数值计算中的应用[J];力学与实践;2002年06期
12 陈庆光,徐忠,张永建;用改进的RNG模式数值模拟湍流冲击射流流动[J];西安交通大学学报;2002年09期
13 唐宇光;刘春雨;田迪;;基于CFD的单股冲击射流的数值模拟[J];天津科技;2010年05期
14 陈庆光,徐忠,吴玉林,张永建,张永超;矩形管湍流冲击射流场的PIV实验研究[J];流体力学实验与测量;2005年01期
15 韩标,姚朝晖,汤荣铭,许宏庆;激光多普勒测速方法研究超声速冲击射流[J];流体力学实验与测量;2002年01期
16 张锡文,何枫,许阳,许宏庆,郝鹏飞;气枪喷嘴高速射流的除水效率研究[J];应用力学学报;2001年02期
17 于明州;陈丽华;邵雪明;;冲击射流二次生成涡的大涡模拟研究[J];浙江大学学报(工学版);2006年09期
18 姚朝晖;侯修洲;郝鹏飞;;超声速冲击射流的PIV实验研究[J];实验流体力学;2007年04期
19 徐惊雷,徐忠,张堃元,黄淑娟;冲击高度对自由冲击射流影响的实验研究[J];力学与实践;2002年01期
20 陈庆光,徐忠,张永建;半封闭圆管湍流射流冲击平板的数值研究[J];西安交通大学学报;2001年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 于明州;陈丽华;谭晓军;;冲击射流拟序结构的大涡模拟研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
2 贾臻;龚自力;邱金荣;;核级换热器强化换热方式对比与选择[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
3 高青;马宁;王永珍;马纯强;王国华;;基于汽车HVAC风挡除霜冲击射流作用研究[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年
4 陈建红;欧阳新萍;李辉;;制冷强化换热管实验台测控系统的研制[A];上海市制冷学会2007年学术年会论文集[C];2007年
5 李爱华;刘沛清;;岩石河床在冲击水流脉动压力作用下的解体破坏机理[A];2008中国水力发电论文集[C];2008年
6 樊靖郁;张燕;王道增;;浅水环境中含污染物横向射流三维浓度分布特性研究[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
7 钱吉裕;平丽浩;;冲击冷却过程的场协同分析[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年
8 姚朝晖;崔新光;何枫;;超声速气枪喷嘴唇厚对其冲击流场和声场的影响[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 严根华;胡去劣;骆少泽;陈发展;;宽尾墩射流作用下消力池底板的稳定[A];庆祝广西水利厅成立50周年专辑[C];2004年
10 祁小松;张华;武俊梅;;纵向涡发生器强化传热的研究历程及进展[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 司洪宇;液化天然气冷能利用过程中强化换热技术及水平管内气液两相流体激振机理的研究[D];中国海洋大学;2011年
2 郭剑;管内强化换热的理论和实验研究[D];华中科技大学;2012年
3 万飞;立式连续热处理炉带钢加热与冷却数学模型理论研究与应用[D];重庆大学;2011年
4 张燕;横流冲击射流涡旋结构的实验和数值研究[D];上海大学;2005年
5 李长庚;基于冲击射流的电子器件冷却方法研究[D];中南大学;2009年
6 焦磊;连续—脉冲射流理论研究及其在原油底泥处理中的应用[D];浙江大学;2005年
7 孙强;玻璃压制成形工艺的数值模拟方法[D];华中科技大学;2010年
8 陶于兵;CO2家用空调系统实验研究及换热器强化换热数值模拟[D];西安交通大学;2008年
9 刘沛清;挑射水流对岩石河床的冲刷机理研究[D];清华大学;1994年
10 俞接成;脉冲流动和壁面振动传热研究[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄灵敏;基于红外热像技术的周期性冲击射流强化换热研究[D];中国计量学院;2013年
2 于峰;纳米流体冲击射流的流动与换热特性研究[D];南京理工大学;2010年
3 胡晓东;阵列冲击射流+溢流冷却结构流动换热特性研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 刘祖铃;狭缝喷嘴组冲击射流传热性能研究[D];重庆大学;2012年
5 刘海;超声速欠膨胀冲击射流的大涡模拟[D];清华大学;2010年
6 谭蕾;半封闭肋化通道射流冲击换热特性的数值和实验研究[D];南京航空航天大学;2007年
7 李明磊;低温余热回收利用强化换热技术及数值模拟研究[D];昆明理工大学;2011年
8 刘明艳;微小通道与射流相结合的高热流密度热沉结构的数值模拟[D];清华大学;2010年
9 李俊超;燃气真空锅炉中换热管束的强化换热研究[D];郑州大学;2013年
10 林春峰;超声速冲击射流的PIV实验研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;长虹空调倾力打造博士团队[N];中华工商时报;2003年
2 黄余红;红外热像技术可用于早期探查疾病和评定疗效[N];中国医药报;2007年
3 洪金;长虹空调重金打造博士团队[N];中国企业报;2003年
4 杨雪;功能影像技术的生力军[N];中国医药报;2002年
5 黄余红;红外热像技术应用于临床[N];健康报;2007年
6 国中医科学院 张栋;红外热像技术在针灸研究中的应用[N];中国中医药报;2008年
7 海中;长虹空调倾力打造博士团队[N];中国消费者报;2003年
8 王源;中华医学会影像技术分会红外热像技术学组成立[N];科技日报;2001年
9 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
10 中国中医科学院针灸研究所 张栋;红外热像技术在脑功能活动及针灸皮层效应研究中的应用[N];中国中医药报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978