对流换热系数

摘要： 为研究植物层传热特性,选取校园内十种常见园林植物测定其叶片导热系数、叶片与周边空气对流换热系数,拟合导热系数与叶片含水量的近似关系式,对比实验测定对流换热系数与通过经验公式理论计算所得对流换热系数,比较与叶片接触前后空气的相对湿度。结果表明,叶片存在降温增湿作用,在5~25°C下叶片导热系数随温度变化较小;叶温20°C时,叶片导热系数随叶片含水量降低而减小;实验测试对流换热系数与理论计算结果吻合度较高。

摘要： 以某联合循环汽轮机高中压缸为对象,采用人工神经网络结合汽缸运行监控数据,反演求解了冷启动过程汽缸内壁对流换热系数。并以反演的热边界条件为基础,采用有限元软件ANSYS开展了高中压汽缸的瞬态温度场模拟,获得了冷启动过程汽缸温度场变化特征。通过汽缸壁测点温度模拟值与实测值进行比较,两者相对误差在8%以内,表明了基于人工神经网络反演求解汽缸内壁对流换热系数的可靠性。在汽缸温度场模拟基础上,还初步研究了冷启动过程高中压汽缸的等效热应力场。

摘要： 裂隙换热系数是干热岩地热资源评价、开发及模拟表征中的重要参数,通常需要通过试验测试得到。本文通过数值实验与控制变量法,丰富干热岩裂隙内的对流换热实验数据,利用现有裂隙换热系数公式计算裂隙换热系数,分析不同公式得到的换热系数随实验参数的变化规律,探讨裂隙换热系数公式的适用性。结果表明:各公式得到的换热系数随岩石试样外壁面温度的升高而增大,换热系数与流量之间的关系因不同公式而异,换热系数与裂隙开度之间呈正相关或负相关关系受流量大小的控制。部分理论公式在流量足够大时出现负值,另一部分理论公式的数值稳定性、适用性较好。

摘要： 为了准确地确定热点温度,更好地监测变压器运行状态,防止事故发生,提出一种基于顶层油温计算绕组热点温度的方法,将对流换热系数、顶层油温对热点温度进行建模,构建热点温度算法模型.考虑油温对对流换热系数影响,构造基于顶层油温计算对流换热系数的数学模型,进一步构建基于顶层油温计算热点温度的算法模型.最后将算法模型添加修正因子,结合粒子群算法进行参数寻优,并用最小二乘法构建不同负载率下修正因子与负载率的函数关系.该方法在热点温度稳定状态下绝对误差小于1 K,整体误差较小,为热点温度监测提供了一种新的思路.

摘要： 对流换热系数(convective heat transfer coefficient,CHTC)是锂离子电池(lithium-ion battery,LIB)热力学仿真过程中的重要参数。在电池热力学仿真过程中,通常将CHTC设置为固定值。尽管可以获得令人满意的仿真结果,但是仿真过程与实际情况不一致,并且不能准确地预测电池放电期间的温升特性。变对流换热系数(variable convective heat transfer coefficient,VCHTC)可以随电池放电而变化,并提高了仿真过程的准确性。本文研究了在不同环境温度和放电倍率下单体锂离子电池(single lithium-ion battery,SLIB)的温升特性,利用VCHTC建立了电池的生热优化模型。通过对SLIB正常工况范围内的仿真和实验对比分析,结果表明,VCHTC模型的仿真过程温度和恒定对流传热系数(constant convective heat transfer coefficient,CCHTC)模型在不同工况下的平均绝对百分误差(mean absolute percentage error,MAPE)分别为1.1%和6.9%。

摘要： 本文基于MATLAB GUI对圆形连接器的对流换热系数计算进行了界面设计,只需在GUI界面上输入电流、接触件的芯数、电阻率和半径、外壳长度、特征尺寸以及外界环境温度,就可得到该条件下准确的对流换热系数。本文同时分析了连接器的放置方式、特征尺寸、外界环境温度、电流和芯数对对流换热系数的影响规律,分别呈现幂指数函数关系。

摘要： 在核电厂中,新型结构的换热器被应用地越来越广泛,而现有的绝大多数的对流换热系数的分离法难以适用于这些新型结构换热器中。为此,提出了一种新的分离法——线性约束法。该方法用同组数据作差的方法将多组实验数据相结合,并以线性相关性作为约束条件,进行对流换热系数的分离。对于粘度随温度变化的流体需加入粘度修正项。该方法能适用于两侧换热系数与雷诺数的方次关系都未知的情况;可采用多组实验数据,可信度高;拟合后误差小,一般条件下误差能控制在5%以内。

摘要： 针对非对称斜齿轮喷油润滑啮入侧喷油和啮出侧喷油两种喷油方式,运用计算流体动力学方法进行了研究。基于有限元方法得到了喷油润滑仿真模型的热边界条件;在CFX流体仿真软件中对非对称斜齿轮喷油润滑进行仿真计算,得到了喷油参数在不同喷油方法下对齿面对流换热系数的影响规律。啮入侧喷油润滑方法下,润滑油黏度增大,齿面平均对流换热系数将随着减小,但减小的趋势变缓;啮出侧喷油润滑方法下,随着润滑油黏度的增大,齿面平均对流换热系数逐渐减小,但减小的程度越来越缓慢,说明齿面平均对流换热系数受到润滑油黏度的影响越来越小。啮入侧喷油方法和啮出侧喷油方法下的齿面对流换热系数均随着喷油速度的增大而增大,线性变化明显。说明喷油速度对齿面平均对流换热系数的影响较明显。啮入侧喷油润滑方法和啮出侧喷油润滑方法在相同润滑油黏度和相同喷油速度条件下,啮入侧喷油方法时的齿面对流换热系数较大。

摘要： 为降低某款天然气发动机的缸盖底板开裂风险,采用计算流体动力学(CFD)⁃有限元分析(FEA)流固耦合方法,通过CFD计算提供的水套侧和气体侧的热边界构建FEA模型,并由FEA模型计算分析缸盖温度场、热应力和低周疲劳寿命。计算结果表明,与原模型方案相比,通过缸盖水套结构的优化,优化后的新模型方案能显著提高缸盖鼻梁区水套底部的流速和对流换热系数,降低缸盖温度和热应力,增加缸盖低周疲劳寿命,提升缸盖的可靠性。试验验证表明,新模型方案能显著降低缸盖底板的最高温度。

摘要： 基于压电风扇振动拟合函数,利用动网格技术针对多压电风扇系统冷却非对称凹腔结构的三维非定常流动和换热特性开展数值研究,重点阐释了凹腔相对曲率Kr和多风扇振动相位差Φ的影响。研究结果表明:凹腔表面时均对流换热系数的非对称分布特征是由于展向相邻风扇相互作用和弦向表面不对称耦合作用引起的;特别是当Kr值降低至2时,非对称凹腔表面时均对流换热系数的非对称分布特征将完全消失,此时振动包络内的传热系数几乎是Kr=6时的两倍;多风扇系统同相振动时(Φ=0°,即相邻风扇起振相位相同)所激励的脱落涡尺度明显强于反相振动情况(Φ=180°,即相邻风扇起振相位相差180°),使得同一凹腔内同相振动(Φ=0°)时包络区内的换热能力明显优于反相振动(Φ=180°),此外由于同相振动(Φ=0°)产生的间隙涡也增加了邻近风扇间隙内的换热能力。

摘要： 针对列车踏面制动,基于均布热源法建立了车轮车轴的温度场计算模型,并提出了一种对流换热系数的等效值算法.在列车模拟运营制动(纯空气)工况下,对比分析了不同轮重和制动初速度条件下四种常用的对流换热系数(经验公式、经典关联式、实验关联式和CFD拟合公式)及其等效值计算得到的温度场.结果表明,不同条件下各对流换热系数与其等效值计算得到的温度场及温度最大值非常接近,从工程应用的角度来看,等效值能够很好的代替原对流换热系数进行温度场计算.

摘要： 针对列车踏面制动,基于均布热源法建立了车轮车轴的温度场计算模型,并提出了一种对流换热系数的等效值算法.在列车模拟运营制动(纯空气)工况下,对比分析了不同轮重和制动初速度条件下四种常用的对流换热系数(经验公式、经典关联式、实验关联式和CFD拟合公式)及其等效值计算得到的温度场.结果表明,不同条件下各对流换热系数与其等效值计算得到的温度场及温度最大值非常接近,从工程应用的角度来看,等效值能够很好的代替原对流换热系数进行温度场计算.

摘要： 谷物通风或干燥过程中内部孔隙与谷粒间的对流换热系数是表征热量交换强度的重要参数,是粮食通风和干燥设备设计、计算,参数优化,以及过程数值模拟必须获知的热物理参数.该参数与气体穿流强度、气体及粮食的理化特性,以及孔隙的几何结构与尺度等诸多因素相关,理论计算与实验测定都比较困难.本文在集总参数分析法和瞬态对流换热实验的基础上,结合谷堆通风干燥的实际情况,提出了一种测定谷堆与气体对流换热系数的新方法集总热容法,并据此开发了一套实验测试系统.又以小麦为实验材料,利用搭建的实验台测量温度变化数据,对数据进行处理后得到小麦的对流换热系数,并与相关文献中得到或引用的结果进行了比较.

摘要： 建筑外表面对流换热系数(CHTC)受到表面风速、粗糙度等因素的影响.本文以西安市某办公建筑为例,对外表面CHTC取定值及取随风速和粗糙度变化的Simplecombined算法这两种情况下,应用EnergyPlus建筑能耗模拟软件对建筑负荷进行了数值模拟和对比分析.结果表明,选取Simplecom-bined算法时的采暖期房间累计热负荷比CHTC取定值时小16.49％,空调期房间累计冷负荷则大4.99％.为使建筑负荷计算更为准确,结合现行工程计算特点,在运用建筑能耗模拟软件计算建筑负荷时CHTC建议选取随表面风速及粗糙度变化的Simplecombined算法.

摘要： 随着活塞的运动,其关键面域的换热情况,是冷却腔三维瞬态计算非常重要的一步,也是活塞动态热应力计算的前提.本文采用VOF两相流模型与SST k-ω湍流模型,通过分别模拟冷却腔三种不同入口速度条件定量计算获取冷却腔重要冷却面平均对流换热系数随曲轴转角的变化.通过以上计算,分析某低速柴油机活塞的冷却特点,获得活塞冷却腔瞬态对流换热系数.

摘要： 纳米粒子射流微量喷雾式冷却(Nanoparticle Jet Mist Cooling,简称NJMC)技术,是将一定数量的纳米级固体粒子添加到基液中形成纳米流体,在高压气体的作用下纳米流体以气流形式喷向磨削区,使纳米流体的导热系数及对流换热系数(h)都得到提高,强化换热能力显著增强,其优异的润滑冷却效果已得到大量研究者的证实.常用h表征NJMC磨削的冷却效果,然而,目前并没有一种可行的方法或理论能准确预测NJMC条件下的h,因此理论计算温度值与实验测得值相差较大.本文采用数理统计的方法对磨削区间内的有效换热液滴进行概率统计分析,在对单颗液滴换热系数进行分析的基础上,建立了NJMC冷却条件下的对流换热系数模型;计算温度场分布,并采用体积分数为2％的棕榈油基二氧化硅(SiO2)纳米流体磨削高温镍基合金对温度场进行了验证.

摘要： CO2蒸发器的传热效果影响着整个CO2跨临界循环系统的性能,有必要对其换热性能进行分析.通过对CO2蒸发器划分微元,建立了传热过程计算模型,比较了划分微元与不划分微元时平均温差、总传热系数以及CO2侧对流换热系数的大小.结果表明,划分微元时总传热系数以及CO2侧对流换热系数都高于不划分微元时的值.通过综合分析,选取了较合适的换热关联式,为进一步建立模拟模型和优化设计提供了理论依据.

摘要： 为研究气动加热作用对热线/热膜风速仪内部温度场及表面换热特性的影响,本文针对某种圆柱覆膜型热膜风速仪结构采用CFX软件和SST湍流模型开展了数值研究.计算了不同热膜直径,来流速度和基底导热系数下基底材料内的温度分布和对流换热系数分布.结果表明:基底内部温度对称分布,在前缘滞止点处温度最高,边界层分离点附近温度最低,随来流速度增加而增加;表面对流换热系数随来流速度增加而急剧增加.导热系数越大,基底材料内部的温度分布越均匀.

摘要： 本文按照铝合金半连续铸造的发展历程,阐述了铝合金常规半连续铸造技术、矮槽铸造技术、热顶铸造技术以及先进的气滑铸造、低液位铸造、电磁铸造以及复合铸造技术的特点和研究现状,展望了未来半连续铸造技术的发展趋势.

摘要： 本文按照铝合金半连续铸造的发展历程,阐述了铝合金常规半连续铸造技术、矮槽铸造技术、热顶铸造技术以及先进的气滑铸造、低液位铸造、电磁铸造以及复合铸造技术的特点和研究现状,展望了未来半连续铸造技术的发展趋势.

摘要： 本发明公开了一种能够直接测量对流换热表面对流换热系数的传感器，该传感器有一壳体，壳体内安装有加热膜、绝热体、第一热电偶，测温圆片安装在壳体顶部构成壳体的盖板，测温圆片的底面镀有加热膜，加热膜上连接有加热引线，加热引线另一端连接在测量仪表上，加热膜与壳体底部之间填充有绝热体，第一热电偶的测温端与测温圆片接触，第一热电偶的正极接线端与第二热电偶的正极接线端连接，第一热电偶的负极接线端与测量仪表连接，第二热电偶的负极接线端与测量仪表连接，第二热电偶的测温端与流体接触。本发明是基于传热学的基本理论而设计的对流换热系数传感器，它可以直接得到被测物体表面的对流换热系数数据，也可以用于测量对流换热表面的对流换热热流，可广泛用于工业生产中。

摘要： 本发明实施例提供一种对流换热系数、对流传质系数测试装置及方法，该装置包括：空气泵、加热器、测试腔、控制器，测试腔用于存放待测颗粒物，测试腔的顶部设置有进气口，进气口与加热器的出气端连通，加热器的进气端与空气泵的出气端连通，测试腔的底部设置有透气格栅；进气口上方设置有第一温度传感器，用于测试从加热器输入进气口的气体的第一温度值，将第一温度值传输至控制器；透气格栅下方设置有第二温度传感器，用于测试从透气格栅中输出的气体的第二温度值，将第二温度值传输至控制器；控制器用于在第一温度值等于第二温度值时，根据第一测试时长获取待测颗粒物的对流换热系数。实现获取准确的对流换热系数和对流传质系数。

摘要： 本发明属于流体传热技术领域，即一种纳米流体导热系数及对流换热系数测量装置。其特点是：在同一台设备上既能完成纳米流体导热系数的测量，又能完成对流换热系数的测量，而且用液压泵模拟磨削加工的磨削液供液系统，用镍铬合金电阻丝给纳米流体加热来获得和磨削工况相同的热流边界条件，不仅设备集成率高、利用率高，而且测量精度高，可靠性好，解决了目前纳米流体导热系数和对流换热系数分别用不同设备测量的难题。

摘要： 本发明公开了一种能够直接测量对流换热表面对流换热系数的传感器，该传感器有一壳体，壳体内安装有加热膜、绝热体、第一热电偶，测温圆片安装在壳体顶部构成壳体的盖板，测温圆片的底面镀有加热膜，加热膜上连接有加热引线，加热引线另一端连接在测量仪表上，加热膜与壳体底部之间填充有绝热体，第一热电偶的测温端与测温圆片接触，第一热电偶的正极接线端与第二热电偶的正极接线端连接，第一热电偶的负极接线端与测量仪表连接，第二热电偶的负极接线端与测量仪表连接，第二热电偶的测温端与流体接触。本发明是基于传热学的基本理论而设计的对流换热系数传感器，它可以直接得到被测物体表面的对流换热系数数据，也可以用于测量对流换热表面的对流换热热流，可广泛用于工业生产中。

摘要： 本发明实施例提供一种对流换热系数、对流传质系数测试装置及方法，该装置包括：空气泵、加热器、测试腔、控制器，测试腔用于存放待测颗粒物，测试腔的顶部设置有进气口，进气口与加热器的出气端连通，加热器的进气端与空气泵的出气端连通，测试腔的底部设置有透气格栅；进气口上方设置有第一温度传感器，用于测试从加热器输入进气口的气体的第一温度值，将第一温度值传输至控制器；透气格栅下方设置有第二温度传感器，用于测试从透气格栅中输出的气体的第二温度值，将第二温度值传输至控制器；控制器用于在第一温度值等于第二温度值时，根据第一测试时长获取待测颗粒物的对流换热系数。实现获取准确的对流换热系数和对流传质系数。

摘要： 本发明属于流体传热技术领域，即一种纳米流体导热系数及对流换热系数测量装置。其特点是：在同一台设备上既能完成纳米流体导热系数的测量，又能完成对流换热系数的测量，而且用液压泵模拟磨削加工的磨削液供液系统，用镍铬合金电阻丝给纳米流体加热来获得和磨削工况相同的热流边界条件，不仅设备集成率高、利用率高，而且测量精度高，可靠性好，解决了目前纳米流体导热系数和对流换热系数分别用不同设备测量的难题。

摘要： 用于测量热冲击过程中对流换热系数的装置及方法，属于高温岩石力学实验领域，解决热冲击过程中岩石表面对流换热系数难以测定的问题，本装置包括恒温循环系统、对流换热实验系统、加热保温系统和数据采集系统，本发明采用温度传感器测定热冲击时岩石试样内部不同时刻下的温度数据，通过按照实际实验条件对数值模型进行赋值，通过数值模拟的手段反演真实热冲击过程，并不断矫正数值模拟中对流换热系数的值，使实测曲线与数值模拟曲线完美重合，最终得到确定参数下的岩石热冲击过程中的对流换热系数h。本发明可以实现对不同情况热冲击处理下岩石对流换热系数的精确测定与控制，从而可以更精确的研究热冲击的严重程度。

摘要： 本发明装置是一种基于第三类边界条件下待测试件瞬态温度场的变化规律，利用试件表面温度的实测值推算其表面对流换热系数的快速测定方法，进而设计的一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置，包括有：送风管(4)，内置热电偶接点(5)；计算机温度检测系统(6)，包括温度调节器(7)和A/D转换板(8)；稳压室I(9)；绝缘垫板(10)，内置热电偶接点、计算机温度检测系统和试件抽屉(11)；稳压室II(12)和排气口(13)。装置工作时，将待测试件放入试件抽屉，测出其稳定工作时的温度；外加风机从送风管送风，以加快试件表面的强制对流换热，测出此时试件上表面的温度。通过计算这两者的温度差(过余温度)，可实现对试件表面对流换热系数的快速测定。简易便捷、智能灵活，在经久实用的基础上又实现了节能环保的理念，可以被科研实验室广泛使用，也可以应用于热工方面的研究与计算中。

摘要： 本实用新型实施例提供一种对流换热系数、对流传质系数测试装置，该装置包括：空气泵、加热器、测试腔、控制器，测试腔用于存放待测颗粒物，测试腔的顶部设置有进气口，进气口与加热器的出气端连通，加热器的进气端与空气泵的出气端连通，测试腔的底部设置有透气格栅；进气口上方设置有第一温度传感器，用于测试从加热器输入进气口的气体的第一温度值，将第一温度值传输至控制器；透气格栅下方设置有第二温度传感器，用于测试从透气格栅中输出的气体的第二温度值，将第二温度值传输至控制器；控制器用于在第一温度值等于第二温度值时，根据第一测试时长获取待测颗粒物的对流换热系数。用以实现获取准确的对流换热系数和对流传质系数。

摘要： 本实用新型装置是一种基于第三类边界条件下待测试件瞬态温度场的变化规律，利用试件表面温度的实测值推算其表面对流换热系数的快速测定方法，进而设计的一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置，包括有：送风管，内置热电偶接点；计算机温度检测系统，包括温度调节器和A/D转换板；稳压室I；绝缘垫板，内置热电偶接点、计算机温度检测系统和试件抽屉；稳压室II和排气口。装置工作时，将待测试件放入试件抽屉，测出其稳定工作时的温度；外加风机从送风管送风，以加快试件表面的强制对流换热，测出此时试件上表面的温度。通过计算这两者的温度差(过余温度)，可实现对试件表面对流换热系数的快速测定。简易便捷、智能灵活，在经久实用的基础上又实现了节能环保的理念，可以被科研实验室广泛使用，也可以应用于热工方面的研究与计算中。