矩形通道

摘要： 对壁面阵列双端倒角长方状梯形凸起时矩形通道的传热和流动特性以及强化传热综合性能进行了数值研究.分析了雷诺数在6000~16000范围内通道的摩擦阻力因数、努塞尔数、综合传热因子的变化情况.结果表明:阵列双端倒角长方状梯形凸起组成的通道具有强化传热效果,且在雷诺数较低的情况下,强化传热效果更好.当肋攻角30°、倾斜角60°时,相对凸起间距0.741所对应的矩形通道的换热性能最好.倾斜角过大或过小都会对强化传热效果减弱,强化传热的同时阻力也随之增大;不同凸起间距对于流动与传热有着一定的影响,过大或过小的凸起间距都会降低传热性能;等泵功综合传热因子随着雷诺数的增大而减小,在倾斜角或凸起间距相同时,在雷诺数较低的情况下,壁面阵列长方状梯形凸起的矩形通道的综合性能更好;等泵功综合传热因子值介于1.6至1.9之间,不同倾斜角对综合传热能力差别不大;凸起间距过大或过小都会对综合传热能力减弱.

摘要： 在通道内布置扰流横肋是一种常见的对流换热强化手段,而扰流横肋的形状对换热及阻力特性有很大影响。本文以综合换热性能最佳为目标,采用共轭梯度法对矩形通道内扰流横肋的最佳形状进行了反演优化,着重对比分析了采用3种不同对流换热综合评价指标作为优化目标时的最优形状,同时讨论了通道内横肋排布方式和数目对优化结果的影响。研究结果表明:在横肋的肋基面积给定的情况下,随着优化目标中阻力特性权重的增大,最优横肋形状的尖角逐渐平缓甚至消失;底部顺列布置的综合换热性能优于叉排布置;在通道内布置3个横肋能够取得最佳的强化换热效果。

摘要： 在两相流系统中,流型影响系统的摩擦阻力和传热等特性,准确判定不同流型对于两相流的计算具有重要意义。对于窄缝通道内的气液两相流动,特别是矩形窄缝通道内流型转变准则,已有学者进行了一定的实验研究,但由于实验装置及工况的限制,目前尚缺乏统一且适用性较广的流型转变准则,已有的基于矩形通道的流型判定准则适用性也有待于进一步评估。本文以空气-水为工质,对竖直矩形窄缝通道内泡状流-弹状流流型转变准则进行分析研究,基于1 168个流型实验数据,采用分界成功率对已有转变准则对于实验数据的适用性进行定量综合评价,并针对流型转变原理开展理论分析,引入无量纲数约束因子Co,建立考虑工质物性和流道尺寸、精度更高、适用范围更广的窄缝通道内泡状流-弹状流流型转变准则。本文结论可为反应堆换热元件和紧凑式换热器设计计算提供依据。

摘要： 板状燃料元件因表面鼓泡而引发了矩形通道局部变形堵塞事故,为研究矩形通道在局部变形堵塞事故下的对流传热现象,在低雷诺数470～3300内,分别对无鼓泡、单鼓泡、纵向三鼓泡、横向三鼓泡工况开展对流传热实验.研究表明:对比计算结果与实验结果的平均努塞尔数,无鼓泡工况下齐德-泰特公式的计算误差较小,而鼓泡的局部堵塞工况下的计算存在较大误差.对齐德-泰特公式进行修正后,单鼓泡工况对流传热计算最大误差从35.4％降为19.8％,纵向三鼓泡工况的对流传热计算最大误差从38.5％降为21.3％,横向三鼓泡工况的传热计算最大误差从47.8％降为8.7％.修正后的公式可以更准确计算矩形通道局部变形堵塞下对流传热.

摘要： 矩形通道作为一种紧凑型换热流道结构,在热工水力性能上具有较大优越性,因此该流道结构可用于核反应堆堆芯。目前,对于矩形通道流动换热研究,仍以双面对称均匀加热工况为主,而单面非对称加热由于较难开展实验,相关流动换热研究则较少。因此,本文基于数值分析,采用相关实验数据进行校核验证,分析了单双面加热形式下矩形通道中的温度、速度和汽液相分布,对比了单双面加热形式壁面温度和空泡份额分布的影响,为新型紧凑型反应堆流道结构设计提供了重要参考依据。

摘要： 矩形通道作为一种紧凑型换热流道结构,在热工水力性能上具有较大优越性,因此该流道结构可用于核反应堆堆芯.目前,对于矩形通道流动换热研究,仍以双面对称均匀加热工况为主,而单面非对称加热由于较难开展实验,相关流动换热研究则较少.因此,本文基于数值分析,采用相关实验数据进行校核验证,分析了单双面加热形式下矩形通道中的温度、速度和汽液相分布,对比了单双面加热形式壁面温度和空泡份额分布的影响,为新型紧凑型反应堆流道结构设计提供了重要参考依据.

摘要： 为研究蒸气在矩形小通道内的冷凝传热特性,建立一种基于两相流型的矩形小通道内冷凝传热模型.新模型较以往引入较少的经验参数以降低误差,可较为准确的预测流型处于环状流、环波状流、波状流、弹状流、塞状流及分层流时的传热特性.新模型适用于蒸气质量流速35～55 kg·(m2·s)-1,蒸气干度0.1～0.9,饱和压力0.1～0.4 MPa.结果表明:新模型预测精度在 ±20％ 内.平均冷凝传热系数随蒸气饱和温度的降低及蒸气质量流速的增大而增加.不同流型对上下壁面处的温度及冷凝传热系数的影响也不同:环状流时,上下壁面间的差值很小;随着流型由环状流变为波状流最后发展到分层流,差值逐渐增大;到分层流后期,由于液池增速变缓,差值增加的速度也随之减小.

摘要： 弹状流的液弹部分受气弹尾部影响,其水力特性参数沿流动方向存在分区的不一致性.本文对竖直窄矩形通道中弹状流液弹内参数的分布特性进行了研究.结果表明:液弹内气泡在近壁面附近所受径向力较为平衡,气泡频率较大;随着远离气弹尾部,管道中间气泡频率逐渐增大.根据气泡频率波动变化将液弹分为3个区域,尾流区占液弹长度的40％ ～45％,过渡区占10％ ～15％,主流区占40％ ～50％.尾流区和主流区内,空泡份额呈"三峰型"分布;随着气相流速的增加,尾流区内近壁面处峰值逐渐增大,管道中间峰值逐渐下降,但主流区内情况相反.气泡直径随气相流速的增大而变大,且液弹内气泡聚合和破碎现象较少.

摘要： 为快速且准确地计算气泡行为参数,本研究针对窄距形通道中欠热流动沸腾的气泡图像,提出了一种气泡分割方法.首先,对实验图像进行滤波,背景差值等操作消除背景噪声,提高两相之间对比度;然后,利用双阈值法获得气泡图像二值图;最后,依据气泡特征选择合适的结构元素,并利用形态学操作完成气泡图像分割.实验结果表明,该方法所得气泡图像分割结果有效消除复杂背景,气泡形状、大小及位置均与实验图像符合较好.因此,该方法能够对窄矩形通道中欠热流动沸腾的气泡图像进行快速有效的分割识别.

摘要： 偏离泡核沸腾(DNB)是压水堆热工设计的关键输入参数.本文基于积分形式的微液膜蒸干机理,构建出一个极简化的DNB机理模型.模型物理意义清晰,不含依赖于临界实验的可调经验系数,而求解过程大幅度简化.对近400组矩形通道DNB实验数据计算表明,模型计算精度较高,性能可靠,可用于相关领域的预测计算.

摘要： 将双色平面激光诱导荧光法(PLIF)应用在测量矩形通道内单相流体温度场的分布.激光染色剂分别选用具有负的温度系数的RhB和正的温度系数的Fl27.通过光学实验系统得到两种激光染色剂的光强分布,采用比值法对温度与光强比进行标定,根据光强比信息可以获得矩形通道实验平面的温度场分布.将双色PLIF应用于矩形通道传热特性的研究,讨论了不同热流密度下矩形通道温度场的分布.结果表明,双色PLIF适用于矩形通道温度场的可视化研究.双色PLIF方法对温度场的测量可有效消除光路损失、激光光强分布不均的影响,并能大大提高该技术对温度的敏感系数,且该技术不会干扰流场,可应用于反应堆系统的研究与设计.

摘要： 本文采用高速摄像仪可视化观察了船舶核动力系统在摇摆和起伏条件下矩形通道内汽泡运动特性,发现在孤立汽泡区域,运动条件对单汽泡生长影响较小,但会使得汽泡脱离直径减小.随着热流密度的增加,汽泡数量逐渐增多,明显观察到在一个运动周期内,汽泡群数目和尺寸分布不均,且汽泡运动速度时快时慢,这会导致加热面壁温出现周期性波动,进而影响了两相沸腾传热.

摘要： 本文以超燃冲压发动机再生冷却系统为对象,提出了凹陷涡强化换热新方案.对超临界压力下小尺度矩形通道内的流动换热过程进行了三维数值模拟,在多组雷诺数下对比分析了单排布置和双排交叉布置了凹陷的冷却通道内的流动传热过程,采用综合换热性能参数对两种布置方式进行评价.结果表明在相同的排布密度下,相对于单排凹陷,双排凹陷能够起到更显著地传热强化作用:双排比单排布置传热性能提高约28％,流动阻力系数下降约27％,综合换热性能提升约4％.

摘要： 为了提高先进航空发动机再生冷却系统中碳氢燃料的冷却能力,需要对冷却通道截面高宽比进行优化设计.本文建立了全三维矩形通道流固耦合传热模型,基于商业软件Fluent研究不同通道高宽比对其内碳氢燃料流动及传热不均匀度的影响规律.冷却通道高宽比AR(aspect ratio)在1～8变化,其设计原则是保证单位流通面积流量不变.碳氢燃料的物性采用自编译UDF嵌入求解,数值求解采用k-w SST两方程湍流模型,压力与速度耦合求解采用SIMPLEC算法.数值计算结果表明,高宽比对燃料温度在通道宽度和高度方向上不均匀度影响不同,且高度方向的温度不均匀度远大于宽度方向;此外,高宽比增加还会引起截面速度分布不均匀度增加.

摘要： 分析了各空泡份额模型随质量流量、系统压力及质量含气率的变化关系,并对各空泡份额计算模型在窄矩形通道内的应用进行了评价.研究结果表明:尽管空泡份额模型选取对重位压降及加速压降计算影响极大,但由于窄矩形通道内的饱和沸腾流动以环状流为主,重位压降及加速压降在两相总压降中的份额极小,因此在两相摩擦压降计算过程中,空泡份额模型的影响非常轻微.采用Zivi模型计算得到的沸腾摩擦压降与其他关系式计算值相对偏差在±5％范围内,因此建议采用Zivi模型计算窄矩形通道内空泡份额.

摘要： 本文对矩形通道内的蒸汽稳定射流凝结进行了实验研究.实验采用矩形蒸汽和水喷嘴建立准二维平面结构,蒸汽喷嘴喉部质量流率300-600kg/m2s,水喷嘴出口质量流率6000-18000kg/m2·s,过冷水温度20-50°C.实验观察到半锥形、半椭圆形以及发散形三种汽羽,给出了矩形通道下壁面中心沿流动方向的压力、温度分布以及基于热平衡和湍流强度决定的平均凝结换热系数.实验结果表明,矩形通道内蒸汽稳定射流中会产生压缩波与膨胀波,矩形通道下壁面中心沿流动方向压力、温度分布的波动是由压缩波和膨胀波引起;通过引入水喷嘴出口雷诺数,基于湍流强度的平均凝结换热系数和实验结果吻合良好.

摘要： 通过实验研究了不凝结气体对矩形通道内高速蒸汽与过冷水直接接触凝结过程的影响.利用高速摄像机发现了蒸汽质量流率150～400kg/(m2s),水质量流率6000～8000kg/(m2s),水温30°C条件下的三种纯蒸汽凝结形态:泡状流、振荡射流和稳定射流.增加不凝结气体含量,蒸汽在汽液相界面上的凝结变得困难,蒸汽区均明显变长,汽液混合层的厚度明显增加,蒸汽区尾部聚集大量的气泡,使得通道内整体压力增加;泡状流和振荡射流的凝结形态发生了转变,稳定射流汽液相界面变得模糊.

摘要： 建立矩形通道内圆柱液态绕流的三维流固耦合数学模型,研究了低Reynolds数下(0-60)加热热流密度(q=10、15、20W/cm2)、直径(D=300、600、3000μm)及高径比(AR=1、2、4)等要素对微圆柱绕流的漩涡分布的影响规律.通过对比不同加热功率及几何参数下圆柱绕流分离角、回流长度(Lv)以及Nusselt数的变化规律,探讨了矩形通道内漩涡分布规律及其机理.通过研究发现,绕圆柱流动的分离角随加q、D及AR的增加均增大,最多可增加19.64％;而回流长度与直径之比(Lv/D)的变化规律则复杂得多.无加热时沿微圆柱轴向不同截面上的Lv/D值呈对称分布,而随着q的增加,混合对流换热的影响使得D≤600μm微圆柱绕流的Lv/D值沿轴向出现明显的非对称分布,当直径增加至3000μm时该非对称现象已完全消失;而AR的增加会使得相同截面上Lv/D的值增大,尤其是靠近加热面的截面上,可增大近80％.

摘要： 本文通过改进的时空守恒元/解元(CE/SE)格式,使用新型二步反应模型,对小扰动情况下氢氧气相爆轰在矩形截面通道中的传播过程进行了数值模拟.通过计算不同的截面尺寸和长宽比等控制变量下爆轰波三波线结构,最终得出以下结论:当截面尺寸足够大时,在不同的初始扰动下,稳定的爆轰波波阵面最终呈现出与初始扰动相同或者相近的结构，当截面尺寸足够小时,即便在不同的初始扰动下,稳定的爆轰波波阵面最后均呈现出旋转(spinning)结构，三波线轨迹所形成的纺锤形单元(直角模式和对角模式)或者螺旋状单元(spinning模式)没有固定的尺寸,若截面边长在小范围内浮动的话,结构尺寸也会随之发生适应性改变，边界截面上只能出现整数或半整数个胞格，边界截面上胞格个数越少、胞格尺寸越小,三波线结构越稳定，当矩形截面的长宽比发生跃变时,三波线轨迹形成复杂的稳定胞格结构,在截面方向会有类似于延拓的现象发生,进一步的计算表明,这种结构的变化并不是真正数学意义上的延拓,而是由基本单元相位相反组合而成的.本文的工作拓展了矩形截面三维气相爆轰数值分析的研究思路,对相关实验的筹备具有一定的参考价值.

摘要： 一种矩形断面地下通道钢筋骨铺设方法，以解决涵洞顶部的钢筋易下垂的技术问题。它包括采用拱形桁架支撑布设在矩形断面地下通道的易下垂部位的顶板顶层纵向分布钢筋，拱形桁架支撑与侧墙内埋设的支撑钢筋固定在一起；使顶板底层纵向分布钢筋搭接在拱形桁架支撑的下横梁上。一种矩形断面地下通道墙体结构包括混凝土和钢筋骨架，钢筋骨架包括与埋设在侧墙内的钢筋接头固定在一起的拱形桁架支撑，并与其所支撑的顶板顶层纵向分布钢筋固定在一起，顶板底层纵向分布钢筋搭设并固定在拱形桁架支撑的下横梁上。可以避免地下通道顶部的钢筋下垂，而且拱形桁架支撑也成为了矩形断面地下通道内的钢筋骨的一部分。

摘要： 本发明提供了一种计算矩形窄缝并联多通道流动不稳定性的方法，给定矩形窄缝并联多通道的通道数目、结构尺寸，设置流经通道的流体物性、并联通道边界条件。设置并联多通道加热方式和加热功率，开始计算；基于均相流模型模拟矩形窄缝通道内瞬态流场，获得窄缝通道中的瞬时流量、压降和焓值。计算达稳态后，对并联通道流道施加±1％的功率扰动，矩形窄缝并联多通道内的流量随着加热功率的增加依次出现震荡后收敛、等幅震荡和震荡后发散三种形态；若出现震荡后收敛则该功率下未发生流动不稳定性，继续升功率至出现等幅震荡，此时为并联多通道的流动不稳定性边界。本发明能准确预测出并联通道堆芯内的流动不稳定性边界，具有非常好的军事意义和社会效益。

摘要： 本发明提供一种矩形换热通道内超临界压力流体双主涡流场的诱导结构，在矩形换热通道内的上壁延其长度方向设置有一定长度的三角形纵向肋，矩形换热通道矩形换热通道为mm级、高热流密度的矩形换热通道，矩形换热通道内的流体处于超临界压力之下，通过三角形纵向肋诱导并增强矩形换热通道内的双主涡流场结构，使得矩形换热通道内的低温流体更贴近矩形换热通道的受热壁面，从而使得矩形换热通道的受热壁面附近流体的换热能力提升。即使在热流密度达1MW/m2时，在水力直径为2mm的下壁受热方管内，通过设计三角形纵向肋也可使得局部对流换热系数提升约24％。同时，对于工业领域mm级换热通道，本发明提出的设计方法易于加工，便于实现工程应用。

摘要： 本发明提供一种通道式矩形阵列气体混合器，属于气体混合器设备技术领域，包括主气体通道以及设于主气体通道内的副气体通气管；所述副气体通气管为间隔排列的n个，其中n≥2，n个副气体通气管的排布方向与主气体的流向垂直，所述副气体通气管的一端伸出主气体通道外，且所述副气体通气管的另一端与主气体通道的内壁密封连接，所述副气体通气管处于主气体通道内的部分且朝向主气体流出方向的侧面上设有若干个出气孔；本发明可以混合效果好，且副气体通入主气体气流时，充分利用引射作用，不需要外置的动力，节省能源，另外解决在混合过程中副气体的压力克服问题；整体结构简单，易加工制造，制造成本低，易于大规模推广使用。

摘要： 本发明涉及一种多通道高速快联矩形连接器，矩形插座安装板中心开插座中心孔限位插接连接螺套，连接螺套后端经螺套拼紧螺母从安装板后侧拼紧，连接螺套前端开设螺纹连接孔；插头壳体的中心开插头中心孔，插头中心孔后部经连接栓拼紧螺母穿接连接栓，插头中心孔左、右两锁紧槽内设经锁紧盖板压紧的锁紧块，锁紧块内朝向连接栓开设锁紧块螺纹孔，锁紧块螺纹孔内旋接锁紧螺钉，锁紧螺钉朝内经弹簧抵紧锁紧销，锁紧销朝内头部伸入连接栓侧边锁紧环槽内，连接栓朝前配合螺纹连接孔设置螺纹段，连接栓朝后伸出插头中心孔后连把手。该连接器能快速高效插拔，操作省力，同时兼顾插接到位准确。

摘要： 本发明的目的在于提供一种适用于窄矩形通道内环状流液膜厚度测量的行列式电导探针系统及液膜厚度测量方法，包括激励信号模块、激励信号预处理模块、传感器模块、输出信号处理模块、信号采集模块、数据处理模块和标定模块，激励信号模块的输出端与激励信号预处理模块的C1接线端子相连，激励信号预处理模块的C2接线端子与传感器模块的C4接线端子相连，传感器模块的C5接线端子与输出信号处理模块的接线端子C6相连，信号采集模块正接线端接输出信号处理模块的C7接线端子的输出端，负接线端接C7接线端子的GND端。本发明拥有足够的空间分辨率，可在不侵入液膜的前提下实现液膜厚度区域性测量。

摘要： 本发明公开了一种窄矩形通道全场瞬态空泡份额测量系统及方法，该系统包括探测器模块、发射电路、接收电路和计算分析模块，探测器模块包括电极片阵列和电信号接收底板，电极片阵列设于上流道板内壁面上，以下流道板作为电信号接收底板；通过发射电路按次序给电极片阵列的每个电极片一个电压信号，电极片被激发后产生的电流通过电极片与电信号接收底板间的两相流流体介质后，经过电信号接收底板传回给接收电路；计算分析模块从接收电路按时序接收的电流信号大小来计算出对应电极片处介质的电导率，计算该电极片处的介质的相态。本发明测量精度高，以独特的探测器模块设计解决了矩形通道结构狭窄的问题，实现矩形通道内全场瞬态空泡份额测量。

摘要： 本发明为一种矩形通道X射线探测镜片的检测方法，其克服了现有技术中存在的测试成本非常高，生产单位难以及时做到热弯工艺的检测问题，本发明可对热弯工艺进行检测评价，检测方法方便快捷，准确度高，成本低。本发明采用表观曲率测试、指向测试、激光成像测试相结合，对热弯工艺进行检测，研制单位可根据检测结果对热弯工艺做出相应调整最终确定热弯的工艺。本发明包括以下步骤：步骤1：通过测量镜片各处的三坐标数值拟合镜片的表观曲率半径。步骤2：通过测量镜片剖面处通道的倾斜角测量通道的实际指向。步骤3：采用激光成像系统测试成像。

摘要： 本发明公开了一种矩形通道热隔断多电极雾化器，属于加热雾化器技术领域，包括硅衬底、电极本体、多个雾化通孔和多个隔热通道，所述电极本体沉积于所述硅衬底的顶面上，所述电极本体上开设有多个避空通孔，相邻的两个所述避空通孔之间形成电极条，所述雾化通孔为矩形孔，所述雾化通孔穿过所述硅衬底并延伸至所述避空通孔内，单个所述避空通孔内至少设置有两个所述雾化通孔，所述隔热通道为矩形孔，所述隔热通道穿过所述硅衬底；本发明通过在硅衬底的相对两侧设置隔热通道，减少了硅衬底与外壳边缘的接触，阻断热量的横向梯度扩散，从而降低了热量的损失，保证在一定的电压电流下雾化效果更好，具有节能的效果。

摘要： 本申请提供了一种可控的矩形通道内原位生成液滴的微流控装置，所述微流控装置包括主通道和喉道，所述主通道为长方体，所述喉道为长方体；所述喉道的进液端和出液端均连通有主通道；所述主通道围成的空间的深度D、所述主通道围成的空间的宽度Wp、所述喉道围成的空间的深度d和所述喉道围成的空间的宽度Wt满足公式(1)。所述微流控装置中充满被驱替相，驱替相驱替被驱替相时，当驱替过程的毛管数满足小于公式(2)中的临界毛管数时，可使得被驱替相在驱替相中原位生成被驱替相液滴。