1、流体流动 流体流动规律是本门课程的重要基础,主要原因 有以下三个方面: (1)流动阻力及流量计算 (2)流动对传热、传质及化学反应的影响 (3)流体的混合效果

以从热面向冷面传热量相同为条件,针对封闭空间内具有混合对流及导热问题引进了等效导热系数概念。以圆柱体熔体为背景计算了等效导热系热以及它与熔体空间形状、Re数和Gr数等因素之间的关系,对所得结果进行了物理的解释。这些结果对诸如金属凝固、晶体生长等问题的计算有一定参考价值。并将计算结果与砷化镓单晶生长过程中实测数据进行对比,两者相当吻合

基于连铸圆坯结晶器温度与热流实测数据,建立了连铸圆坯凝固的三维传热模型,计算出结晶器和铸坯的温度场,并得到铸坯的固相率与坯壳厚度分布情况.温度计算结果与实测数据符合较好,表明此数学模型能够较为准确地反映实际情况.讨论了拉速、浇注温度等因素对坯壳厚度的影响,并对利用模型计算与经验公式计算得到的坯壳厚度进行了对比

装炉的热锭温度值是均热炉热工技术和管理工作的重要数据,现场普遍用传搁时间表反映热锭温度,传擱时间表通过实测制定,但实测工作量大,并且不易测准。由于钢锭凝固和冷却过程复杂,很难用分析解法进行理论计算。将传热基本方程置换为差分方程可以用计算机进行理论计算,计算结果与实测数据规律一致,说明计算可用于生产。计算还可用于均热炉计算机控制冷却数学模型的离线解析计算

建立了基于有限元法的钢包二维传热模型,运用Ansys软件对钢包在不同绝热层厚度情况下的热状态及保温性能分别进行了模拟计算.有绝热层的钢包可以明显地提高自身的保温性能,且随着绝热层厚度的增加,保温效果愈加突显,但幅度越来越小.与无绝热层的钢包相比,在绝热层厚度达到20 mm时,钢包预热时间缩短约1 h,节约煤气消耗1000 m3,降低钢水温降约6℃.在热饱和阶段,钢包外壁温度平均降低了100℃,包壁散热减小,1h可以节能1255680kJ,折合标准煤43kg.最后利用现场实测数据进行了验证,结果表明模拟结果正确可信

高温长时间工作的风洞喷管需要冷却,这需要在喷管上开冷却通道槽.本文采用冷却效率较好的矩形冷却通道,研究喷管冷却的影响因素.文中建立喷管冷却结构三维模型,详细分析喷管的传热类型同时考虑辐射换热,基于简单准确原则对计算三维模型作一系列简化假设,最后采用CFD技术进行数值模拟.了解冷却通道高宽比对喷管冷却的影响规律,指出考虑和不考虑辐射换热喷管冷却效果的差别,同时明确气流总温对冷却效果的影响程度并提出改善措施

通过对方坯连铸过程的分析,建立了二维非稳态凝固传热数学模型。根据铸坯长度约为断面尺度102倍的特点,选用线上积分法求解,致使模拟计算可用一般的IBM-PC/XT型微机在合理的时间内完成,从而在方坯连铸数模的工程实用化方面取得了满意的进步,可望成为科研、设计和生产现场的有力工具。文中还列举了一些模拟计算结果

利用蒙特卡洛法对多孔材料的内部结构进行了重构,并验证了重构模型具有自相似性和标度不变性的分形特性.对重构的多孔材料模型进行网格划分,利用二值化原理识别网格中的固体基质和流体孔隙,构筑材料内部真实传热过程的串并联混合热阻阵列图,建立适用于各种均质和非均质多孔材料热导率的计算方法——二值化阵列法.基于该方法,对闭孔泡沫铝和硅酸铝耐火纤维材料的热导率进行了计算,并与文献中的实验测量值进行了比较,具有较好的一致性,验证了本方法的正确性和普适性

在铝镇静钢LF精炼过程中，准确控制钢水中的酸溶铝含量及氧含量，同时减少铝线消耗对钢铁企业有重要的经济价值.本文建立了LF喂线过程中，铝线在钢液中熔化的一维传热数学模型，并利用文献中的实验结果验证了模型的准确性.利用该模型分析了喂线速度、铝线直径以及钢液过热度对铝线熔化过程的影响.计算结果表明，喂线速度和钢液过热度对铝线喂入深度影响较大，在高过热度时应选用较粗的铝线以较低的喂线速度进行喂线

针对环境仓内升温增湿过程,采用计算流体动力学(CFD)方法预测了试件的结露行为并加以试验验证.研究了被测试样的尺寸、材质对其表面结露行为的影响.测试结果表明,材料/构件的环境适应性试验中润湿时间存在明显的尺寸效应和材质效应,是该类试验中需要着重考虑的因素.通过优化建模,数值模拟结果与测试数据能够较好地吻合,表明可以利用数值模拟方法预测工程构件在环境适应性测试中的传热行为与结露规律