火积耗散论文_郭训虎

导读:本文包含了火积耗散论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:数值,原理,算法,极值,航天器,传质,梯度。

火积耗散论文文献综述

郭训虎[1](2019)在《基于场协同和(火积)耗散的粗糙微通道强化换热特性研究》一文中研究指出近年来,如何提高能源的利用效率受到当代社会的密切关注,所以在流动换热领域如何提高换热器的效率成为了研究的热点。由于微通道换热器与常规换热器相比具有体积小,换热能力强等优点,所以进一步提高微通道换热器换热能力成为了适应社会发展的必然要求。本文为了研究粗糙微通道的流动换热特性,以水作为流体介质,利用CFD软件对粗糙微通道在层流状态下进行数值模拟研究,分析粗糙元的几何形状对微通道流动换热的影响,并基于场协同以及耗散理论对其进行传热强化和流动减阻方面的理论分析,探究其传热强化和流动减阻的特性,为工业上应用微通道换热器提供理论基础。数值计算结果表明:(1)对于二维周期性微通道和入口段微通道的数值模拟,微通道的Nu随着相对粗糙度的增大而增大,同时f也随着相对粗糙度的增大而逐渐增大,在模拟层流的范围内相对粗糙度为5%的二维周期性微通道和二维入口段微通道的PEC最大;两种微通道的平均传热协同角θ随着相对粗糙度的增大而减小,平均压降协同角β随着相对粗糙度的增大而增大,总耗散值E_(vh)随着相对粗糙度的增大而增大;(2)由于粗糙元形状的影响,二维周期性微通道和二维入口段微通道中,都是方形粗糙元微通道的Nu和f最大,用PEC来评价得出二维周期性微通道堆形粗糙元微通道的PEC最大,而二维入口段微通道中方形粗糙元微通道的PEC最大;两种微通道中都是方形粗糙元的平均传热协同角θ最小,但是方形粗糙元微通道的平均压降协同角β最大,总耗散值E_(vh)也最大;(3)在二维入口段规则粗糙元的数值模拟计算中,还分析了粗糙元间距的影响,粗糙元间距为1:1时的PEC最大;方形粗糙元与随机粗糙元进行对比研究,随机粗糙元微通道中的Nu和f都比方形粗糙元大,用PEC来评价得出,随机粗糙元微通道的PEC比方形粗糙元大;随机粗糙元微通道中的平均传热协同角θ比方形粗糙元小,但是随机粗糙元微通道中的平均压降协同角β比方形粗糙元微通道大,随机粗糙元微通道中的总耗散值E_(vh)比方形粗糙元微通道大;(4)叁维入口段随机粗糙元微通道的数值模拟计算中,从X、Z两个方向研究了随机粗糙元对叁维入口段微通道热力学影响,并基于场协同和耗散原理分析强化传热机理,为以后利用场协同和耗散原理研究叁维微通道的强化换热特性奠定了基础。(本文来源于《山东建筑大学》期刊2019-05-01)

刘欣,梁新刚[2](2019)在《多辐射器航天器热控流体回路布局的(火积)耗散分析》一文中研究指出为了优化多辐射器航天器热控流体回路布局,提高流体回路的散热效率,降低流体回路温度,本文基于(火积)理论,分别对多个辐射器串联和并联的流体回路布局的散热进行了分析。结果表明,排散相同热量时,流体回路的流体与管路壁面之间的温差均匀性越好,流体回路散热过程(火积)耗散越小,系统散热过程越优。进一步,对于2个辐射器的情况,分别对辐射器设置了不同的空间辐射加热热流,对辐射器的流体回路布局方式进行了比较。结果表明,辐射器与流体回路串联时,系统散热性能要优于两者并联,系统的流体温度水平最低,结果与(火积)理论分析的预测完全一致。研究结论对多辐射器的航天器热控流体回路设计具有指导意义。(本文来源于《宇航学报》期刊2019年02期)

赵旭[3](2018)在《基于“火积”耗散理论的立式喷淋室性能热力学评价与优化》一文中研究指出矿井回风流温度、湿度常年基本恒定,温度一般在15~30℃,湿度在90%以上,是一种优质的余热资源。矿井回风喷淋热回收系统耦合水源热泵在技术上可以实现对回风余热资源的利用,矿井回风喷淋热回收系统是核心研究对象。因此,本文针以气-水热湿交换作为研究对象,首先,在已有的水滴运动规律及受力分析的基础上,发展了气-水逆流热湿交换耦合二维水滴运动规律的数学模型,与实验结果对照良好。在考虑壁面对水滴运行轨迹的影响的条件下,推导得到了影响水滴碰撞壁面因素之间的关系式,分析了影响水滴碰撞壁面的因素。其次,围绕提高喷淋室湿空气与喷淋水热湿交换效果问题,针对高湿空气与喷淋水的热湿传递机理,立足热力学参数及?在传热传质基础的研究,为得到系统优化方法,在分析现有热力学参数在评价高湿空气与喷淋水热湿交换过程的不足的基础上,通过引入热力学参数,发展了用于描述气-水热湿交换的耗散模型,详细分析了气-水热湿交换过程中耗散损失情况,以耗散损失最小、耗散热阻最小为原则,发现了存在理想热湿交换过程,并提出了用于评价系统热力学完善度的参数。得到了优化水气比方程的表达式,为提高热湿交换效率及工程应用提供了理论参考。并通过模拟正交试验进一步对喷淋室结构、喷淋布置等参数进行了优化,得到了优化参数组合。本文引入了工程实例,为了解决因环境改变而造成的换热效率较低的问题,本文提出了矿井回风热能回收系统的控制方法,并通过和传统正交实验得到优化组合方法,从换热量和耗散热阻、?效率以及热力学完善度四个评价指标进行了对比分析。本文为喷淋室设计奠定了良好基础,得到了一系列数学模型、判据以及计算程序,其后续研究有望深化理论并指导其工程应用。(本文来源于《河北工程大学》期刊2018-05-01)

张树理,叶增增[4](2018)在《湿工况下翅片管换热器火积耗散优化分析》一文中研究指出以传热,流动阻力和质交换引起的总火积耗散数最小为目标,以换热器芯体外形尺寸为优化变量,在给定热负荷的情况下,采用遗传算法对管内外工作流体分别为水和空气的套片式翅片管换热器进行优化。分析总火积耗散数与风机和泵功率,效能和传热单元数的关系。得到温度火积,压力火积和湿度火积占总火积耗散数的百分比关系,并将模拟数据与实验数据作对比。结果表明:优化后传热火积耗散数,阻力火积耗散数和湿度火积耗散数均大幅减小,且后两者比传热火积耗散数减少的幅度更大。随着总火积耗散数的减小,换热器有效度有所增加,且消耗的风机与泵功率大幅下降,换热器整体传热性能得到提高。(本文来源于《建筑热能通风空调》期刊2018年04期)

金光,包宇,郭少朋,吴晅[5](2018)在《圆柱形内肋强化换热数值模拟与火积耗散分析》一文中研究指出对内肋管内部流体的湍流换热过程进行了数值模拟,讨论了肋高和肋的轴向夹角对换热的影响。相比于普通圆管,内肋圆管内的传热性能明显得到提高。无量纲肋高度和角度分别为0.8°和40°时传热效果最佳,而在0.1°和40°时换热与阻力的比值(Performance Evaluation Criteria,PEC)最大,综合换热性能最佳,可用于强化地源热泵地埋管换热。此外,本研究从火积耗散与传热效率的角度分析了内肋强化传热机理,得到管壁冷却管内流体的火积传递效率计算式,为内肋管强化换热的深入分析提供了依据。(本文来源于《热能动力工程》期刊2018年04期)

马芳芳[6](2018)在《基于场协同和(火积)耗散的换热管强化传热机理的CFD分析》一文中研究指出随着全球能源危机的日益加剧,如何节约能源备受当代社会关注。由于换热设备在工业生产中的普遍应用,所以提高换热器效率,研究强化换热的新技术则成为了研究的热点和新课题。被动强化技术因为其无需额外的能耗而被工业上广泛应用。被动强化传热方法通常通过改变管道的表面几何形状或者在管道内部插入扰流物以达到强化传热的效果。本文以水为流动介质,采用CFD技术对圆管、椭圆直管、扭曲椭圆管、内置扭带圆管、内置格栅扭带圆管在层流状态下进行数值模拟,将各个管道进行热力学对比分析,并将场协同原理以及(火积)耗散理论应用于各换热管的优化设计,对其进行传热强化方面的理论分析,探究其强化传热机理,为工业应用提供理论基础。数值模拟结果表明:(1)随着椭圆直管以及扭曲椭圆管截面短长轴之比b/a值变小,Nu越大即越有利于传热,同时f也将增大即加大了流阻损失;随着管道扁度的增加,管道内流体的速度与温度梯度的平均协同角相应减小,速度与压降梯度的平均协同角相应增大,(火积)耗散值相应减小,即随着管道扁度的增加管道的传热效果相应提高;(2)扭曲椭圆管的管道长度一定时,管道扭曲角度越大,Nu与f均相应增大,流体速度场与温度梯度场的整体协同程度则趋于优化,相反流体速度场与压降梯度场的整体协同程度趋于恶化,(火积)耗散值随着扭曲角度的增加而减小,从而随着管道扭曲角度的增大,管道的强化传热效果趋向优化;(3)在内置扭带圆管中,Nu以及f均随着δ(扭带宽度h与管道当量直径d之比)值的增大而增大,流体速度场与温度梯度场的平均协同角随着δ值的增加而减小,同时速度场与压降梯度场的平均协同角却随着δ值的增加而增大,(火积)耗散值随着δ值的增加而减小,随着δ值的增大,管道的强化传热效果逐渐优化;(4)内置扭带圆管中,扭带扭曲角度的逐渐增大伴随着Nu以及f的逐渐增大、流体速度场与温度梯度场的平均协同角的逐渐减小、速度场与压降梯度场的平均协同角的逐渐增大以及(火积)耗散值的减小;(5)扭带的开孔率直接影响到内置格栅扭带圆管的综合强化换热效果,随着扭带开孔率的增加,Nu呈现先增大后减小的趋势,而f呈现逐渐减小的趋势,管内流体的速度场与温度梯度场的协同程度呈现先优化后恶化的趋势,而速度场与压降梯度场的协同程度逐渐优化,同时(火积)耗散值呈现先减小后增大的趋势,从而存在一个使强化传热效果最优的最佳开孔率。(本文来源于《山东建筑大学》期刊2018-04-01)

鲍玲玲,赵旭,陈冬,王景刚[7](2018)在《基于(火积)耗散理论的喷淋室内传热传质性能优化研究》一文中研究指出基于(火积)理论,在气-水传热传质方程的基础上,建立了立式喷淋室内热学分析模型。利用四阶龙格-库塔方法,对该模型进行了数值求解,分析了不同参数对传热传质过程的影响。结果表明,(火积)耗散热阻用来优化喷淋室内传热传质效果是有效的,(火积)耗散热阻可以用来评价喷淋室参数变化对换热效果的影响,各参数对换热效果影响的显着性按下列顺序依次降低:空气进口温度、空气流量、空气相对湿度、水量、水滴直径、塔高、气流速度、水滴速度。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年01期)

袁永万[8](2017)在《基于(火积)耗散极值原理的二维通道对流换热反演研究》一文中研究指出以布置矩形扰流元的二维通道为研究对象,结合反问题研究方法,开展强化传热优化研究。以火积耗散为目标函数,对布置不同扰流元数量时扰流元的间距进行反演优化,找到扰流元最佳节距,以达到最好的换热效果。首先建立物理模型,介绍火积与火积耗散极值原理,将火积作为目标函数用于反演。然后介绍改进的简化共轭梯度法。在二维矩形通道内布置数个扰流元,在等温边界条件下与定热流边界条件下分别对其换热情况进行数值模拟,分别得到了流场的努塞尔数、火积耗散值与扰流元节距的函数关系。结果表明扰流元的节距不同换热效果也不同,换热结果与扰流元节距成二次函数关系,扰流元的分布存在最佳值,函数分布存在极值,在等温边界条件下,火积耗散值有极大值;而在定热流边界条件下火积耗散值有极小值;努塞尔数在不同的边界条件下都有极大值。同时对不同扰流元数目的换热情况也做了模拟。在得到正问题的数值计算结果后,开展了对二维通道换热情况的反演优化,采用简化共轭梯度法,进行反演数值模拟,利用FLUENT软件动网格技术实现扰流元节距的优化,从不同的初始位置出发,寻找最优的节距,并与正问题计算结果进行比对,在计算过程中,对算法进行了多次修改,得到了更高精度的计算结果。与正问题一样,对不同的扰流元数目(从少到多)分别进行了反演优化,找到最优值。另外,在定热流情况下,火积耗散值的分布存在局部极值点,使用简化共轭梯度法的时候,搜索的结果会停留在局部极值点附近,为了解决局部极值的问题,我们对简化共轭梯度法做了改进,采用大的定步长简化共轭梯度法,使得搜索的过程不会陷入局部极值点从而在一定范围内解决了局部极值带来的影响。利用这种新的方法再一次进行了反演,最终结果表明,两种边界条件下,都能搜索到达最佳的极值点附近,从而验证了该方法的可靠性,也证明了火积耗散极值原理的正确性。采用反演的方式优化通道内的换热情况,可以更快的得到最优的结果,提高了效率,这种用于对流换热优化的计算方法值得推广。(本文来源于《河北工业大学》期刊2017-12-01)

赵麒,谭羽非,王琛[9](2016)在《基于火积耗散原理的热网加热器优化设计与分析》一文中研究指出为使热网加热器具有最优的换热性能,基于粒子群优化算法,以火积耗散数为目标函数,提出热网加热器优化设计的最小火积耗散优化方法.与传统的热网加热器设计计算不同,本文的优化设计不预先设定热网加热器的结构,通过优化确定热网加热器的最佳尺寸,同时,热网加热器优化设计考虑了工质的相变,以潜热修正值对壳侧蒸汽凝结的对流换热系数进行修正.对一热网加热器优化设计结果表明,通过优化设计,热网加热器的效能增加7.8%,同时热网加热器功率消耗下降19.6%,表明当热网加热器的热力性能最优时,其功耗达最小值.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2016年08期)

张灿灿,王定标,韩勇,夏春杰[10](2016)在《基于(火积)耗散热阻的新型蜂窝板式换热器性能分析》一文中研究指出板式换热器在工业生产中广泛应用。基于换热器(火积)(火积)耗散热阻理论,采用数值模拟和实验相结合的方法对新型蜂窝板式换热器进行研究。结果表明数值模拟和实验结果在合理的误差范围内,验证了数值模拟的可靠性。新型板式换热器内部蜂窝结构附近的速度场出现规律的周期性变化,流体湍流强度增加,提高了换热效率。新型板式换热器换热量与其(火积)耗散和(火积)耗散热阻呈反比例关系,这为新型蜂窝板式换热器的优化提供了理论依据,并为工业生产提供参考。(本文来源于《化工学报》期刊2016年S1期)

火积耗散论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了优化多辐射器航天器热控流体回路布局,提高流体回路的散热效率,降低流体回路温度,本文基于(火积)理论,分别对多个辐射器串联和并联的流体回路布局的散热进行了分析。结果表明,排散相同热量时,流体回路的流体与管路壁面之间的温差均匀性越好,流体回路散热过程(火积)耗散越小,系统散热过程越优。进一步,对于2个辐射器的情况,分别对辐射器设置了不同的空间辐射加热热流,对辐射器的流体回路布局方式进行了比较。结果表明,辐射器与流体回路串联时,系统散热性能要优于两者并联,系统的流体温度水平最低,结果与(火积)理论分析的预测完全一致。研究结论对多辐射器的航天器热控流体回路设计具有指导意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

火积耗散论文参考文献

[1].郭训虎.基于场协同和(火积)耗散的粗糙微通道强化换热特性研究[D].山东建筑大学.2019

[2].刘欣,梁新刚.多辐射器航天器热控流体回路布局的(火积)耗散分析[J].宇航学报.2019

[3].赵旭.基于“火积”耗散理论的立式喷淋室性能热力学评价与优化[D].河北工程大学.2018

[4].张树理,叶增增.湿工况下翅片管换热器火积耗散优化分析[J].建筑热能通风空调.2018

[5].金光,包宇,郭少朋,吴晅.圆柱形内肋强化换热数值模拟与火积耗散分析[J].热能动力工程.2018

[6].马芳芳.基于场协同和(火积)耗散的换热管强化传热机理的CFD分析[D].山东建筑大学.2018

[7].鲍玲玲,赵旭,陈冬,王景刚.基于(火积)耗散理论的喷淋室内传热传质性能优化研究[J].工程热物理学报.2018

[8].袁永万.基于(火积)耗散极值原理的二维通道对流换热反演研究[D].河北工业大学.2017

[9].赵麒,谭羽非,王琛.基于火积耗散原理的热网加热器优化设计与分析[J].哈尔滨工业大学学报.2016

[10].张灿灿,王定标,韩勇,夏春杰.基于(火积)耗散热阻的新型蜂窝板式换热器性能分析[J].化工学报.2016

论文知识图

火积耗散与温差、抽汽量关系图火积耗散与温差、抽汽量关系图ε,W随总火积耗散数变化趋势图*随总火积耗散数变化趋势图总火积耗散数随遗传代数的趋势图支撑板管孔排列示意

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