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摘要:为了研究安装于封闭空间内的电子设备散热元件属性及空间位置对腔内自然对流传热特性的影响,该文采用FLUENT14.5软件中的RNG k-ε 湍流模型对流体为空气、高宽比为1的封闭腔内温度场、流场、壁面传热能力进行了数值分析.结果表明:在热壁面1/3高度处布置1个导热翅片时热壁面的平均Nu数比相同位置布置绝热翅片时提高了9.67%;在热壁面1/3高度处、冷壁面2/3高度处同时各布置1个导热翅片时热壁面平均Nu数可取得双翅片工况的最大值39.94,比单翅片的最优工况平均Nu数提高了14.34%.本文研究结果对于改善工农业工程中电子元器件的自然对流冷却效果、优化散热元器件的空间布置具有一定的理论指导意义....
摘要:为研究多因素对不同热工分区办公建筑总负荷指标的综合影响,在分析了单一因素对建筑总负荷指标影响规律的基础上,采用层次分析法对分别位于哈尔滨、兰州、重庆、广州的办公建筑负荷指标进行了评价。得到了窗户传热系数Kw、玻璃遮阳系数Sc、窗墙比R在不同热工分区办公建筑总负荷指标影响因素中的权重值,并对此进行了一致性检验。结果表明:对于严寒地区的哈尔滨和寒冷地区的兰州节能建筑,各因素重要程度为R>Kw>Sc;对于夏热冬冷地区的重庆和夏热冬暖地区的广州节能建筑,各因素重要程度为Sc>R>Kw。在建筑结构优化设计中应根据各热工分区负荷影响因素的比重不同进行优先控制相应因素。...
摘要:为获得冬季自然通风数值模拟所需室内污染物分布的初始条件,采用Realizable k-ε湍流模型对兰州地区某地板供暖住宅内C7 H8扩散过程进行了数值分析.结果表明:地板所含C7 H8沿地板外法线方向扩散过程受室内外耦合传热影响,其时空分布存在显著差异.当地板表面维持27℃、扩散时长达到19 h时,C7 H8在Z=1.10 m高度水平面上的浓度平均值趋于平缓,达到了室内空气质量标准要求上限值的3倍左右,但室内空气平均温度和舒适性能满足居住者的需求.因此,结合兰州地区气候条件和人们的生活起居习惯,确定以污染物扩散时长19 h的室内污染物浓度场和室内热环境条件作为后续自然通风数值分析的初始条件是合理的....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:为研究冬季自然通风条件下室内污染物的分布及迁移规律,以非稳定传热方法确定了建筑围护结构的等热流边界条件,在此基础上,采用FLUENT中的Realizable k-ε湍流模型对兰州地区某住宅内的污染物浓度场进行了数值分析。结果表明:通过围护结构的耦合传热过程使得室内不同房间污染物浓度场的时空分布存在较大差异,房间整体通风效率随通风时间延长呈逐渐下降趋势;在51 min的通风期间,工况10、11、12的通风效率均在95%以上,而“双进口、单出口”的工况12通风效率达到了97%以上;综合考虑室内采暖温度、污染物浓度限值以及室内竖向温差,最终确定了工况12为最佳通风模式。...
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为研究不同开窗通风模式对寒冷地区冬季室内环境参数的影响,采用CFD中的Realizable k-ε模型对兰州地区某住宅在考虑非稳定传热情况下的室内流场、温度场、热舒适性进行了数值分析,得到了既保证室内采暖温度要求又改善了室内空气品质的三种冬季自然通风模式.比较了三种通风模式下不同房间内的流场、温度场的分布特征.对不同通风模式下室内热舒适性的评价结果表明:室内整体上偏凉....
摘要:为改善顶部为半球形结构太阳能蓄热水箱的温度分层效果,对水箱在有无内置隔板两种情况下的8组运行工况进行了数值分析,结果表明:内置隔板对水箱内冷热水掺混程度的抑制作用、对水箱内温度分层的改善效果与流体的流动参数及温度密切相关;热水入口温度不变、增大冷水入口流速,水箱顶部与底部间温差逐渐增大,而水箱顶部热水区域逐渐缩小;提高热水入口温度、减小冷水入口流速,能改善水箱顶部区域温度分层效果.当热水入口温度提高到343K、冷水入口速度降低到0.2m/s时可得到最佳的温度分层效果并且能提供316.09K的最高温度热水;当热水入口温度提高到343K、冷水入口流速增大到0.8m/s时可获得水箱顶部与底部间最大温差值.从保证水箱供应热水温度和顶部热层稳定性角度考虑,本文所研究工况中冷水入口流速应控制在0.8m/s以下....
[硕士论文] 管国祥
供热、供燃气、通风及空调工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:自然对流换热过程广泛存在于各种工业生产及工艺处理中。其中,对侧壁加热封闭腔内自然对流传热特性的研究有诸多的工业需求,相关的研究一直以来是流动与传热领域的热点。在封闭腔内壁上布置翅片,通过影响边界层结构及发展来模拟封闭空间中电子元器件的冷却问题,对于优化工业设计、延长电子元器件的使用寿命具有重要的研究价值。本文基于这样的工程应用背景,就封闭腔内侧壁布置矩形翅片的数量、位置、材质、内置热源等对腔内自然对流与辐射耦合传热的综合影响进行了研究(Ra=1.58×109)。本文所做的主要工作如下:
  (1)利用IFA300型热线风速仪和热电偶同时测试测点的平均速度和平均温度,获得自壁面向腔体核心区速度和温度分布随高度的变化情况,结果表明:平均温度随高度的增加而逐渐升高,速度边界层和温度边界层沿壁面向上逐渐变厚。
  (2)数值分析了单个导热翅片和绝热翅片位于热壁面不同位置时对腔体内部对流和传热的影响。结果表明:封闭腔内无热源和有内置热源两种情况下,导热翅片位于自底面沿热壁面向上1/3高度处时,热壁面平均Nu数最大,壁面与腔体内部的传热效率最高,腔体内部流体的对流换热能力最强;绝热翅片位于自底面沿热壁面向上1/6高度处时,热壁面平均Nu数最大,壁面与腔体内部的传热效率最高,腔体内部流体的对流换热能力最强。
  (3)在热壁面、冷壁面分别布置一个翅片,数值分析了翅片位置、翅片材质对腔体内部对流和传热的影响。结果表明:封闭腔内无热源和有内置热源两种情况下,无论导热翅片还是绝热翅片,当翅片位于热壁面1/3高度处、冷壁面2/3高度处时,热壁面平均Nu数最大,壁面与腔体内部的传热效率最高,腔体内部流体的对流换热能力最强。
  (4)导热翅片位于热壁面1/3高度处时,随着壁面发射率增大,腔体半宽度处沿高度方向竖向速度变化幅度增大,腔体半高度处冷壁面附近水平速度变化不大,但热壁面附近水平速度逐渐变大;辐射对腔体半宽度处沿高度方向水平速度、平均温度的分布影响很微弱,但与不考虑辐射的情况相比,水平速度在顶面和底面附近的波谷值和波峰值相对较大,平均温度在底面附近明显升高;考虑辐射时热壁面下部区域的局部剪应力比不考虑辐射时要小。随着壁面发射率的增大,热壁面上部区域局部剪应力逐渐增大,且增大的幅度逐渐变小。当壁面发射率分别为0、0.3、0.6和0.9时,热壁面平均Nu数分别为84.14、117.75、158.65和206.12。
  (5)热壁面1/3高度处、冷壁面2/3高度处各布置一个导热翅片时,壁面发射率为0.6情况下,腔体半宽度处正的竖向速度较不考虑辐射时有明显的提高;当壁面发射率为0.9时,腔体半宽度处负的竖向速度较不考虑辐射时有明显的提高;考虑辐射时,腔体半宽度处沿高度方向水平速度、平均温度变化趋势基本一致,但与不考虑辐射的情况相比,水平速度在顶面和底面附近的波谷值和波峰值相对较大,底面附近的平均温度有明显升高的趋势;不同壁面发射率时腔体半高度处沿水平方向竖向速度、水平速度的变化趋势基本一致;考虑辐射时热壁面下部区域局部剪应力比不考虑辐射时要小,上部区域局部剪应力相对较大;当壁面发射率分别为0、0.3、0.6和0.9时,热壁面平均Nu数分别为88.17、124.40、165.16和212.69。
  本文初步研究了矩形翅片位置和数量、内热源、翅片材质以及壁面发射率对封闭腔内空气湍流自然对流传热特性的影响,但是要获得准确、实用的研究结果,还需做进一步的实验研究工作。
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