辐射传热

摘要： 针对炉内烟气成分及其物性在不同燃烧方式下的变化对富氧燃烧锅炉炉内流动、温度及传热特性的影响进行了研究.研究表明,除烟气质量流量m外,不同燃烧方式间烟气成分的差异使烟气的物性有明显的不同,如密度、比热容和气体辐射吸收系数等,将显著影响炉内的流动、温度及传热分布.首先,炉内烟温取决于mc_(p)的共同作用,由于CO_(2)、H_(2)O与N_(2)比热的差异,富氧燃烧烟气的比热明显高于空气燃烧,使富氧燃烧锅炉烟气质量流量在显著低于空气燃烧条件下才可获得与之相近的炉内烟温分布;其次,由于CO_(2)、H_(2)O与N_(2)辐射性质的差异,富氧燃烧烟气的吸收系数明显高于空气燃烧,不利于炉内高温火焰与壁面的辐射换热,因此富氧燃烧需在更高炉内烟温下才可获得与空气燃烧相近的壁面传热量.因此,在设计新型富氧燃烧系统或改造现有空气燃烧系统时,需综合考虑烟气流量与成分及物性变化的影响.

摘要： 辐射传热是燃煤电厂煤粉燃烧过程中最主要的传热方式,其数值计算的方法和模型精度是开展炉内火焰及受热面温度监测的重要影响因素。综述了区域法、离散坐标法、离散传递法、蒙特卡洛法和DRESOR法等辐射传热计算方法的机理、优缺点及应用,并基于现役火电机组的工程实际需要对各方法进行总结和展望。研究结果表明:区域法应进一步简化直接交换面积的计算,并开发改进算法或与其他方法耦合,以应用于非灰体和散射性介质的辐射传热计算中;离散坐标法、离散传递法应在原模型基础上进行改进,以应用于工程实际;蒙特卡洛法应基于商业计算流体力学数值模拟后的炉内温度计算结果来开展研究;DRESOR法具有良好的应用前景,应多基于现役火电机组开展辐射传热计算方面的研究。

摘要： 在建立注汽锅炉炉膛辐射传热模型的基础上,开展了注汽锅炉炉膛辐射传热分析,得到了辐射段烟气流动、温度分布的特点,以及现有结构对传过程的影响。获得了烟气分布系数和烟气组分浓度分布特点,烟气分布系数数值模拟结果与理论推荐系数基本吻合。

摘要： 在加压富氧燃烧中,烟气介质的热辐射是炉膛中换热的主要形式之一。气体与粒子的非灰辐射特性导致辐射换热研究需要耗费过多的计算资源,加剧了燃烧、流动及传热多场耦合的难度,忽略气体与粒子非灰特性的双灰体假设模型的计算精度不能满足辐射传热研究要求。全光谱关联k分布模型(Full Spectrum Correlated k-distribution,FSCK)兼顾精度和效率,在非等温非均匀介质的辐射传热中具有很高的应用前景。本文在全光谱关联k分布模型的基础上,结合加压富氧燃烧下的烟气特性,构建适用于加压富氧燃烧气氛下的FSCK气体辐射模型及数据库,并将该模型下的辐射换热计算结果与逐线法及灰气体加权和模型进行比对,对加压富氧燃烧下气体介质的辐射换热特性进行研究;对于吸收散射性介质,将气体与粒子的非灰辐射特性参数进行归一化处理,结合气体FSCK模型与粒子Mie理论,建立了吸收散射性介质全光谱关联k分布计算模型,探究了加压富氧燃烧下包含飞灰颗粒的烟气辐射传热特性。

摘要： 在飞行器结构地面热试验中,通常采用石英灯辐射加热对试验件进行加温。本文对石英灯加热装置设计中所关注的关键问题进行了研究,通过数值仿真对比了单层石英灯管排布方式和双层石英灯管排布方式的加热装置对锥形结构件加热效果的影响。结果表明,与单层石英灯管排布方式相比,双层石英灯管排布方式的加热装置可以显著改变锥形结构件的温度场分布。

摘要： 辐射传热是决定高温窑炉热效率的主导因素,高发射率红外辐射涂层通过强化辐射传热,可实现工业窑炉的节能。主要介绍了工业窑炉用红外辐射涂层的节能机制和涂覆方法,综述了红外辐射涂层的相关研究进展,分析了现阶段红外辐射涂层应用过程中存在的问题,并对未来的发展前景进行了展望。

摘要： 热点温度是衡量油浸式变压器绝缘性能和安全裕度的重要指标,对其进行快速和准确地计算具有重要的意义。文中研究了油浸式变压器的内外辐射传热机理,依据辐射传递方程(RTE)和斯蒂芬—波尔茨曼方程建立了辐射传热数值计算模型。以一台110 kV油浸式变压器为例,通过有限元仿真对其内外辐射传热过程进行了数值分析。结果显示,忽略内辐射过程引起的绕组热点温度误差小于2%,并且能够提升33%的计算效率。外辐射换热系数与对流换热系数处于同一数量级,对绕组热点温度影响达到16%,在数值计算中不可被忽略。

摘要： 为研究热辐射下汽车内部温度场分布及不同隔热措施下汽车温度上升状况,在COMSOL中运用表面辐射传热模块对汽车温度场进行仿真.首先在SolidWorks中建立普通小型汽车的三维模型,然后导入COMSOL并定义汽车不同部位材料属性,最后通过加载外部热辐射、表面漫反射等参数仿真了暴露在阳光下和停靠在阴影下两种状况汽车温度上升情况.该仿真可用于隔热挡板性能评估、车内制冷系统设计等研究.

摘要： 一、金属反射式保温概况1.保温原理金属反射式保温有由多层厚度为0.05-0.1mm的不锈钢金属钢箔组合在一起,具有气隙结构的保温产品。它是利用金属钢箔的反射特性使辐射热在金属钢箔间隙中多次被反射以减少辐射传热,利用金属钢箔之间的间隙给热对流造成阻碍起到保温隔热的作用。在有这三种热传递方式中热损:热传导占7%,热对流占28%,热辐射占65%。利用金属反射式保温能有效阻断其中热对流和热辐射两种主要热损失的传递途径,所以保温效果是非常有效的。

摘要： 为了探究房屋结构和材料发射率对地暖辐射传热的影响,将房屋各表面简化为灰体,通过应用斯忒藩-玻尔兹曼定律、兰贝特辐射定律、基尔霍夫热辐射定律等,建立了地暖辐射传热的三维模拟算法,并且采用反距离加权插值的方法计算非节点位置的热流密度.通过分析表明,房屋结构和材料发射率均对地暖辐射传热有很大的影响.与理想的黑体情况相比,建材发射率减小了整体的热流密度,并且距离地面越高影响越大,同时与门窗同方向的热流密度比不同方向上的热流密度受到更大的影响.

摘要： 缸内传热制约着柴油机高强化发展,如何合理控制柴油机缸内传热是高强化发展下的关键,从传热形式着手,利用柴油机燃烧室部件表面改性控制柴油机缸内辐射传热将是一种最佳方式,微纳米结构表面具有独特的辐射特性,因此将其应用于柴油机燃烧室壁面调控缸内辐射换热将能达到较好效果.为此,本文针对二维微纳米光栅结构表面的热辐射特性,利时域有限差分(FDTD)法,模拟计算从深紫外到近红外(0.3～3μm)波段内的光谱发射率,并通过电磁场的分布分析其作用机理.同时,还研究偏振和角度对结构发射率的影响.结果表明:微表面结构的改变可以有效改变热辐射的光谱辐射特性,故可以根据柴油机缸内辐射传热特点,设计合理的表面结构,进而调控缸内辐射传热.

摘要： 双向反射分布函数BRDF真实描述了实际表面的反射特性,本文用BRDF表面代替传统的漫反射和镜反射表面研究了富氧燃烧过程中壁面对非灰气体辐射传热的影响.辐射计算模型使用统计窄谱带模型(SNB),选取刚玉板(Al2O3)作为BRDF壁面,BRDF值使用NIMS-ⅢBRDF测量系统测得,而且测量值用简化五参数模型进行了很好的拟合.比较漫反射表面和BRDF表面两种不同边界条件下的热辐射特性发现BRDF表面对热辐射有较大影响,尤其在更小的板间距、更高的表面和气体温度、含有较低浓度水蒸气时.

摘要： 航空发动机防火试验是发动机适航验证的重要组成部分,冲击火焰与试验件之间的热传递对试验结果产生重要影响.本文通过开展计算流体力学和传热分析,确定了冲击火焰喷射平板表面对流传热和辐射的热传递.主要分析了冲击火焰喷射的性能,包括浮升力影响、对流和辐射传热的热传递过程.通过模拟计算得到了平板对流和辐射占总热流量的比例,以及流场中其他各种基本的参数.计算结果可为发动机部件防火试验提供指导.

摘要： 本文给出了两半无限大热源穿过任意多层介质的辐射传热公式的Landauer形式.通过分析发现可通过改变传输介质的结构来提高传输概率,从而提高辐射传热.基于Bloch理论,计算了由L-SiC和真空组成的一维光子晶体的带隙结构.通过研究发现:表面波是决定光子晶体带隙结构的一个重要参数;当光子晶体的通带覆盖辐射热源激发表面波的区域时,将传输介质由真空替换为光子晶体可有效提高辐射热流.本文最后研究了光子晶体的截断参数对辐射热流大小的影响.

摘要： 在自主研发的通用输运方程求解器GTEA软件上,加入辐射传热模块,采用非结构化有限体积法离散辐射传递方程.对气相流动采用Euler方法求解,用有限体积法离散控制方程组,采用SIMPLEC算法求解压力速度耦合,而对液滴相采用离散液滴模型,通过Lagrange方法求解,并考虑了液滴相与气相的完全双相耦合.假设缸内气体为吸收性、各向异性散射性漫灰介质,基于本文方法数值模拟TBD620柴油机燃烧室的辐射换热,结果表明:在相同的衰减系数下,散射反照率和散射项函数对缸内平均压力和温度均有较小的影响,但不同的散射相函数改变了缸内的温度分布.

摘要： 本文以某0.5MW富氧燃烧煤粉炉为研究对象,采用改进的气体、颗粒辐射特性模型以及详细化学反应机理,对煤粉空气燃烧以及不同烟气循环倍率下的富氧燃烧进行了数值模拟,对炉内气流分布、温度分布以及壁面热流进行了详细地分析.研究结果表明,不同燃烧条件下,预测的壁面辐射热流与试验测量值具有很好的一致性;烟气循环倍率对炉内温度以及传热具有很好的调节作用,在本文中,当循环倍率为67％时,富氧燃烧的炉内峰值温度与空气燃烧基本一致,但传热能力增强;当循环倍率为71％时,富氧燃烧的传热量与空气燃烧一致.

摘要： 根据箱式炉中保温过程的导热特点,建立了温度场计算模型.用Matlab软件仿真的结果与实际相符.应用此模型,可对硅钼棒炉的设计效果及温度场进行评估,有助于硅钼棒炉的工艺设计与优化.

摘要： 在钢铁行业中，各类火焰炉的运用极为广泛，钢铁行业的能源消耗大部分也落在火焰炉身上。随着资源的日益短缺,环境的日益恶化,火焰炉的节能减排工作也越来越受到重视.继涂料技术、蓄热式燃烧技术等重要节能技术之后,黑体强化辐射传热技术逐渐发展起来.本文介绍了黑体技术的原理及其优势,并针对其应用现状提出了黑体技术未来的研究方向.

摘要： 本文介绍了三个对结构抗火分析有用的理论问题,包括:穿透性介质的辐射传热问题,"轰燃"后火灾环境中的热计算问题,以及"轰燃"前火灾中的热计算问题.火灾"轰燃"后,通过集总热容法考察现有钢构件火灾升温设计公式的适用性;通过穿透性介质的辐射传热理论考察匀质火灾环境中钢构件的位置对其温度的影响;利用一个改进的单区域模型考察钢构件的热容作用(heat sink effect)对火灾升温计算的影响.火灾"轰燃"前为局部火灾,本文利用局域火灾模型(Localized fire model)和穿透性介质辐射传热理论考察了大空间火灾对水平构件的辐射热计算问题;给出大空间火灾中确定竖直构件安全距离的计算模型.本文还对结构性能化抗火设计中易被忽略而重要的问题进行了讨论,可供学生、工程师和研究者参考.

摘要： 应用Catia和Fluent软件建立某氢燃料客车整车三电系统布局空间的流体散热模型,通过Fluent软件分析获得流场空间关键点的流速、关键截面流量大小、温度状况和器件表面热通量状况,从而对整车三电系统的对流换热情况的合理性作一个全面评估.

摘要： 本发明涉及一种基于电磁辐射的传热系统，该传热系统包括炉腔和具有至少两层的箔，所述至少两层的箔包括辐射吸收层，其中辐射吸收层的电磁辐射的波谱和炉腔的电磁辐射的波谱彼此协调。本发明还涉及一种用于传热系统的箔，所述箔包括至少两层，其中箔的电磁辐射的波谱与热源，例如炉的电磁辐射的波谱相协调。箔具有辐射吸收表面并成型为柔性箔和刚性箔，其为金属或聚合物、纸、纸板或其它基于木材的材料。

摘要： 本发明涉及一种基于电磁辐射的传热系统，该传热系统包括炉腔和具有至少两层的箔，所述至少两层的箔包括辐射吸收层，其中辐射吸收层的电磁辐射的波谱和炉腔的电磁辐射的波谱彼此协调。本发明还涉及一种用于传热系统的箔，所述箔包括至少两层，其中箔的电磁辐射的波谱与热源，例如炉的电磁辐射的波谱相协调。箔具有辐射吸收表面并成型为柔性箔和刚性箔，其为金属或聚合物、纸、纸板或其它基于木材的材料。

摘要： 绝对辐射计及绝对辐射计背景空间辐射传热的测量方法，涉及光辐射测量领域，解决了现有绝对辐射计测量太阳总辐照度过程中辐射传热修正缺失，与国际辐射基准溯源性较差的问题，包括视场光阑、主光阑和辐射计内部热结构；辐射计内部热结构包括压片、聚酰亚胺垫片、热电堆、热沉和吸收腔；吸收腔为带帽檐的正圆锥腔结构，热电堆的上顶面连接吸收腔帽檐，下底面与热沉连接；压片通过聚酰亚胺垫片与吸收腔帽檐固定，本方法利用有限元单元法将辐射计微元化，并在外表面覆盖上一层对应的辐射单元，用该辐射单元求解背景空间与吸收腔之间复杂的辐射传热关系，弥补绝对辐射计修正体系的缺失。

摘要： 绝对辐射计及绝对辐射计背景空间辐射传热的测量方法，涉及光辐射测量领域，解决了现有绝对辐射计测量太阳总辐照度过程中辐射传热修正缺失，与国际辐射基准溯源性较差的问题，包括视场光阑、主光阑和辐射计内部热结构；辐射计内部热结构包括压片、聚酰亚胺垫片、热电堆、热沉和吸收腔；吸收腔为带帽檐的正圆锥腔结构，热电堆的上顶面连接吸收腔帽檐，下底面与热沉连接；压片通过聚酰亚胺垫片与吸收腔帽檐固定，本方法利用有限元单元法将辐射计微元化，并在外表面覆盖上一层对应的辐射单元，用该辐射单元求解背景空间与吸收腔之间复杂的辐射传热关系，弥补绝对辐射计修正体系的缺失。

摘要： 一种高温对流辐射传热实验装置及实验方法，包括以煤气或天燃气为燃料的炉体，炉体设置有自动控温装置、自动控制风量的送风装置，炉体内设置有炉腔，炉体顶部竖直设置有与炉腔相连通的烟囱，炉体底部设置有竖直向下延伸且与炉腔相连通的立火道，试样支架后方的移动小车上竖直设置有当试样支架伸入炉腔内可封堵住炉门的挡板，试样支架上设置有热电偶，热电偶前端延伸至试样支架的试样放置部分，热电偶后端延伸至挡板后方。本发明可以调整空气对流的情况，不但可以模拟高炉热风炉燃烧期、送风期的工作过程，测试高辐射覆层燃烧期的吸热速度和送风期的放热速度的提高率，还考虑烟气和空气对流的影响。能够准确的测试高辐射覆层的节能功效。

摘要： 本发明公开了一种气液两相流雾化燃烧辐射传热柴油燃烧器，包括：气泵、油箱、比例调节阀、点火器、气动雾化喷嘴、拢火罩；所述气泵、油箱分别通过气管和油管与比例调节阀进气口、进油口连接；所述比例调节阀通过油路和气路与气动雾化喷嘴连接；所述点火器用于点火，设置在气动雾化喷嘴口前端；当气动雾化喷嘴喷出油气混合物点燃后，火焰喷射入拢火罩燃烧。本发明所设计的一种气液两相流雾化燃烧辐射传热柴油燃烧器，实现了柴油的气动雾化燃烧，使得辐射传热柴油燃烧器功率可无级调节，在复杂环境条件下充分燃烧，通过辐射方式均匀传热，提升热利用率，降低烟气中有害物质的排放。

摘要： 本发明公开了一种燃油燃烧器用组织燃烧辐射传热装置，包括气动雾化喷嘴、引风板、油气混合筒、燃烧筒、辐射阱；引风板中心设置有引风圆孔；气动雾化喷嘴置于引风板第一端内与引风圆孔同轴；油气混合筒与引风板固定连接；燃烧筒套装在油气混合筒外部；辐射阱设置有安装孔，燃烧筒伸入安装孔并与安装孔形成密封连接。本发明所设计的一种燃油燃烧器用组织燃烧辐射传热装置，其一，在强化燃油气动雾化效果，增加助燃空气的补充，保证充分燃烧的同时，燃烧中形成的烟气可回流进行二次燃烧，降低CO及NOx等有害气体排放；其二，通过结构对高温流体及辐射热的导向，充分发挥高温流体对流作用及热辐射靶向作用，提升燃油燃烧时的热利用率，降低燃料的浪费。

摘要： 波束辐射传热和聚焦反射传热燃煤锅炉，锅体外部为耐火材料与保温材料，表面有锈钢护板。前烟箱为与锅筒一体的水套式平封头结构。凹凸曲形水冷壁管在锅筒两侧构成叠加曲形面结构，其内层之间由耐火材料密封。其燃烧室与流程腔之间，由耐火材料密封。炉腔中的凹凸曲形面构成第1流程腔，内外层之间的凹凸面空间构成第2流程腔，前烟箱与烟管为第3流程。炉排系统煤斗点火门为斜拉开启式。风室隔板上部有弹簧铰链下部有圆形滑动面。被动轴系统轴承座用螺栓固定在滑板上，构成链带胀紧装置。其优点是，热传导为波束辐射传热和聚焦反射传热，提高了工质换热本领与炉内除尘的效率。节能与环保效果明显。

摘要： 本实用新型公开一种用于辐射管加热炉或热处理炉的高效传热辐射管，所述辐射管为U型或W型辐射管，所述辐射管由直管段与弯管段组成，所述辐射管内外表面均设置有红外辐射釉层，所述直管段内设置有内插件，所述内插件表面设置有红外辐射釉层。本实用新型通过U型或W型辐射管的内外表面设置有红外辐射釉层，强化辐射管内外表面的辐射传热，提高辐射管传热效率，同时，通过釉层的隔离作用，避免了辐射管内燃烧气体以及辐射管外炉气对辐射管耐热合金基体的腐蚀，达到提高辐射管耐热合金基体抗渗碳、抗腐蚀与抗破损能力以及延长使用寿命目的。

摘要： 本实用新型公开了一种加强辐射传热的辐射换热器，包括上半部分和下半部分，其中，上半部分包括有一陶瓷挂钩；下半部分为加强辐射传热的装置，所述加强辐射传热的装置包括有杯体和黑体辐射腔。本实用新型传热器藉由陶瓷挂钩可以提供一种非刚性的安装方式，应用在高温窑炉的工业上增加辐射传热速率，节约燃料，降低熔化炉的耗能成本，节能降耗；同时，由于采用挂件方式是非刚性安装，在生产过程中器械触碰时具有退让性，因而可以避免器械触碰导致的掉落和破碎，增加了传热器的使用寿命，降低了维护成本。