学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

流量周期性变化流场数值分析

作　者: 刘广山
导　师: 高璞珍
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 核能科学与工程
关键词: 流量波动传热特性阻力特性相位差波动加速度压降
分类号: TK124
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 82次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文使用CFD方法对流量波动情况下,圆管内传热特性和阻力特性进行了数值模拟。着重分析了流量波动的三个主要因素:平均流速、振幅和波动周期对阻力特性和传热特性的影响;以及流量曲线和压降曲线之间相位差形成的原因。流量波动会造成壁面温度、管内流体截面平均温度、换热系数以及压降周期性波动。流量波动对Nu瞬时值影响很大,但是对Nu数的时均值没有影响,也就是说流量波动不会强化换热也不会弱化换热。由于波动加速度压降的影响,流量波动过程中,总压降有可能出现负值。湍流时,流量波动,加剧了流体的湍流强度,使流体的粘性耗散损失增大,因为流体原本就处于湍流状态,波动所增加的粘性耗散损失相对于总压降很小。流量波动使周期平均阻力增加,但增加很小。层流时,周期平均阻力增加幅度较大。波动加速度压降是脉动流流量曲线和压降曲线之间存在相位差的主要原因。当波动加速度压降相对于沿程阻力增大时,相位差增加,变化范围为:0～π/2。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 背景和研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 国内研究现状  11-13
    1.2.2 国外研究现状  13-16
  1.3 本文的工作  16-18
第2章数值计算方法及软件简介  18-35
  2.1 计算流体动力学简介  18-22
    2.1.1 计算流体动力学特点  18-19
    2.1.2 计算流体动力学数值解法  19-21
    2.1.3 计算流体动力学计算流程  21-22
  2.2 网格生成简介  22-23
  2.3 边界条件的应用简介  23-27
    2.3.1 边界条件概述  23-24
    2.3.2 流动入口边界条件  24-25
    2.3.3 其它边界条件  25-26
    2.3.4 使用边界条件时的注意事项  26-27
    2.3.5 初始条件  27
  2.4 湍流简介  27-33
    2.4.1 湍流现象及其数学描述  28-30
    2.4.2 标准k-epsilon 两方程模型  30-31
    2.4.3 壁面函数法和低Re 数k-epsilon 模型  31-33
  2.5 FLUENT 软件简介  33-34
    2.5.1 软件简介  33
    2.5.2 用户自定义函数  33-34
  2.6 本章小结  34-35
第3章湍流情况下加热圆管流量波动数值分析  35-66
  3.1 网格划分  35-38
    3.1.1 加热段整体划分和网格密度选取  35-36
    3.1.2 监测面和监测点设置  36-38
  3.2 模拟参数设置  38-41
    3.2.1 边界条件和时间及求解设置  38-39
    3.2.2 物性设置  39-40
    3.2.3 湍流模型选取  40-41
  3.3 模拟结果分析  41-64
    3.3.1 截面流速分布  41-44
    3.3.2 截面温度分布  44-48
    3.3.3 流量波动对传热的影响  48-59
    3.3.4 流量波动对压降的影响  59-63
    3.3.5 相位差  63-64
  3.4 本章小结  64-66
第4章层流阻力特性数值分析  66-72
  4.1 网格划分和监测面设置  66-67
  4.2 数值模拟设置  67-68
  4.3 模拟结果分析  68-71
    4.3.1 层流时流量波动对阻力特性的影响  68-71
    4.3.2 相位差  71
  4.4 本章小结  71-72
第5章相位差形成原因分析  72-83
  5.1 相位差简介  72-73
  5.2 理论分析  73-76
  5.3 数值模拟分析  76-81
    5.3.1 重力影响  76-78
    5.3.2 波动加速度压降的影响  78-81
  5.4 本章小结  81-83
结论  83-85
参考文献  85-89
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  89-90
致谢  90

流量周期性变化流场数值分析

内容摘要

全文目录

相似论文