兩相流高效數(shù)值模擬方法及冷凝換熱實驗平臺開發(fā)研究
發(fā)布時間：2020-12-06 13:21
冷凝換熱現(xiàn)象廣泛存在于空調(diào)、熱泵、以及其它各類換熱設(shè)備中,而有機(jī)工質(zhì)側(cè)冷凝熱阻往往是這些設(shè)備中的主要熱阻。為了達(dá)到提高換熱設(shè)備效率、高效利用能源的目的,有機(jī)工質(zhì)冷凝換熱問題成為了研究熱點(diǎn)之一。隨著新能源的開發(fā)以及各行業(yè)余熱回收的興起,換熱設(shè)備中的冷凝管開始由小管徑向大管徑方向發(fā)展,因此,有必要對大管徑冷凝管內(nèi)兩相流動與冷凝換熱機(jī)理展開研究。為了開展大管徑內(nèi)有機(jī)工質(zhì)冷凝換熱研究,本論文在數(shù)值模擬方面,針對模擬冷凝換熱過程耗時較長,特別是在模擬相界面分布及其周邊流動時耗時較長這一問題,構(gòu)建了“結(jié)合BCT-Bi-CGSTAB的VOSET+IDEAL方法”這一兩相流高效數(shù)值模擬方法。首先通過三個經(jīng)典算例,將VOSET+IDEAL方法與VOSET+SIMPLER方法和VOSET+SIMPLEC方法進(jìn)行比較,證明了VOSET+IDEAL方法的可行性和高效性。之后通過相同的算例,分析比較ADI、BCT-ADI和BCT-Bi-CGSTAB三種代數(shù)方程組求解方法對VOSET+IDEAL方法求解性能的影響,表明BCT-Bi-CGSTAB方法的優(yōu)越性,進(jìn)而證明了“結(jié)合BCT-Bi-CGSTAB的VOSET+...
【文章來源】：北京石油化工學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
VOF方法計算所得的相關(guān)參數(shù)（零重力環(huán)境下靜止圓形氣泡）
(a) (b)圖 1-2 Level Set 方法計算所得的相關(guān)參數(shù)（零重力環(huán)境下靜止圓形氣泡）ig1-2 The parameters calculated by Level Set method (Static circle bubble under zero grav由于 VOF 和 LevelSet 兩種不同方法在捕捉兩相界面過程中的優(yōu)缺點(diǎn)可補(bǔ)，所以必然會發(fā)展出一種復(fù)合的方法，由兩類方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合而產(chǎn)生。
(a) (b)圖 1-3 VOSET 方法計算所得的相關(guān)參數(shù)（零重力環(huán)境下靜止圓形氣泡）g1-3 The parameters calculated by VOSET method (Static circle bubble under zero gra近年來，本人所在團(tuán)隊成員提出了一種耦合VOF和LevelSet的復(fù)合方法ET[48]，韓國兩院院士Na等學(xué)者[49,50]評價VOSET是一種簡單的復(fù)合方法
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁管替代銅管空調(diào)冷凝器傳熱特性研究[J]. 陳劍波,岳畏畏,李靜. 制冷學(xué)報. 2012(03)
[2]斜翅型冷凝強(qiáng)化換熱管傳熱性能的實驗研究[J]. 歐陽新萍,張同榮. 低溫與超導(dǎo). 2012(05)
[3]擴(kuò)散吸收式制冷系統(tǒng)中冷凝器的數(shù)值研究[J]. 陳光,王輝. 低溫與超導(dǎo). 2012(02)
[4]NUMERICAL SIMULATION OF EXTREME WAVE GENERATION USING VOF METHOD[J]. ZHAO Xi-zeng RIAM,Kyushu University,Fukuoka,Japan State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China,HU Chang-hong RIAM,Kyushu University,Fukuoka,Japan SUN Zhao-chen State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China. Journal of Hydrodynamics. 2010(04)
[5]Krylov子空間法在SIMPLER算法中的求解性能分析[J]. 金巍巍,孫東亮,陶文銓,何雅玲. 工程熱物理學(xué)報. 2007(03)
[6]一種改進(jìn)的CGS方法[J]. 趙佳寶,盛昭瀚. 東南大學(xué)學(xué)報. 1999(03)
博士論文
[1]管內(nèi)及表面冷凝相分布調(diào)控實驗研究[D]. 謝劍.華北電力大學(xué)(北京) 2017
碩士論文
[1]R245fa水平光管及強(qiáng)化管內(nèi)冷凝換熱實驗研究[D]. 霍宇杰.天津商業(yè)大學(xué) 2017
[2]傾斜管內(nèi)蒸汽凝結(jié)換熱研究[D]. 葉勝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]不同制冷工質(zhì)在水平不銹鋼光管和強(qiáng)化管管外的冷凝傳熱強(qiáng)化研究[D]. 吳昌順.華南理工大學(xué) 2010
本文編號：2901444
【文章來源】：北京石油化工學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
VOF方法計算所得的相關(guān)參數(shù)（零重力環(huán)境下靜止圓形氣泡）
(a) (b)圖 1-2 Level Set 方法計算所得的相關(guān)參數(shù)（零重力環(huán)境下靜止圓形氣泡）ig1-2 The parameters calculated by Level Set method (Static circle bubble under zero grav由于 VOF 和 LevelSet 兩種不同方法在捕捉兩相界面過程中的優(yōu)缺點(diǎn)可補(bǔ)，所以必然會發(fā)展出一種復(fù)合的方法，由兩類方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合而產(chǎn)生。
(a) (b)圖 1-3 VOSET 方法計算所得的相關(guān)參數(shù)（零重力環(huán)境下靜止圓形氣泡）g1-3 The parameters calculated by VOSET method (Static circle bubble under zero gra近年來，本人所在團(tuán)隊成員提出了一種耦合VOF和LevelSet的復(fù)合方法ET[48]，韓國兩院院士Na等學(xué)者[49,50]評價VOSET是一種簡單的復(fù)合方法
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁管替代銅管空調(diào)冷凝器傳熱特性研究[J]. 陳劍波,岳畏畏,李靜. 制冷學(xué)報. 2012(03)
[2]斜翅型冷凝強(qiáng)化換熱管傳熱性能的實驗研究[J]. 歐陽新萍,張同榮. 低溫與超導(dǎo). 2012(05)
[3]擴(kuò)散吸收式制冷系統(tǒng)中冷凝器的數(shù)值研究[J]. 陳光,王輝. 低溫與超導(dǎo). 2012(02)
[4]NUMERICAL SIMULATION OF EXTREME WAVE GENERATION USING VOF METHOD[J]. ZHAO Xi-zeng RIAM,Kyushu University,Fukuoka,Japan State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China,HU Chang-hong RIAM,Kyushu University,Fukuoka,Japan SUN Zhao-chen State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China. Journal of Hydrodynamics. 2010(04)
[5]Krylov子空間法在SIMPLER算法中的求解性能分析[J]. 金巍巍,孫東亮,陶文銓,何雅玲. 工程熱物理學(xué)報. 2007(03)
[6]一種改進(jìn)的CGS方法[J]. 趙佳寶,盛昭瀚. 東南大學(xué)學(xué)報. 1999(03)
博士論文
[1]管內(nèi)及表面冷凝相分布調(diào)控實驗研究[D]. 謝劍.華北電力大學(xué)(北京) 2017
碩士論文
[1]R245fa水平光管及強(qiáng)化管內(nèi)冷凝換熱實驗研究[D]. 霍宇杰.天津商業(yè)大學(xué) 2017
[2]傾斜管內(nèi)蒸汽凝結(jié)換熱研究[D]. 葉勝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]不同制冷工質(zhì)在水平不銹鋼光管和強(qiáng)化管管外的冷凝傳熱強(qiáng)化研究[D]. 吳昌順.華南理工大學(xué) 2010
本文編號：2901444
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