矩形橫截面螺旋管的研究畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-09-28 03:47本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】熱，因此研究螺旋流道內(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及換熱特性對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用具有重要的意義。廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。我國(guó)西安交通大學(xué)在這方面進(jìn)行了長(zhǎng)期系統(tǒng)的研究，取得了。而對(duì)矩形螺旋管內(nèi)的兩相流動(dòng)與傳熱的研究則非常少，現(xiàn)有的一。管內(nèi)流動(dòng)沸騰特性的研究，而關(guān)于矩形臥式螺旋管內(nèi)兩相流極為少見。圍的臭氧層，對(duì)地球生物和人類帶來(lái)危害。之后，對(duì)螺旋管和其它環(huán)保制冷工。到了國(guó)內(nèi)外廣泛的重視，也已取得了不少的成果，大多數(shù)也是針對(duì)直管進(jìn)行的。針對(duì)空氣一水或水一水蒸汽進(jìn)行的。用當(dāng)量水力粗糙度表示。由于流場(chǎng)特性主要取決于流道結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)，因此，由于截面形狀不同，結(jié)果表明，螺旋管的曲率及扭矩是影響層流換熱。不能急于求成，從前理器GAMBIT，到通過(guò)FLUENT. GAMBIT軟件是面向CFD的專業(yè)前處理器軟件，它包含全面的幾何建模能力,GAMBIT強(qiáng)大的布爾運(yùn)算能力為建立復(fù)雜的幾何模型提供的極大的方便。GAMBIT中專有的網(wǎng)格劃分算法可以保證在較為復(fù)雜的幾何區(qū)域可。以直接劃分出高質(zhì)量的六面體網(wǎng)格。
【正文】 。 圖 421 殘差設(shè)置對(duì)話框 25 （ 3）迭代計(jì)算 選擇 Solve→Iterate ，打開如圖 422 所示的對(duì)話框。設(shè)置 Number of Iterations 為 200。然后單擊 Iterate 按鈕，就會(huì)顯示圖 422 所示的計(jì)算過(guò)程。 圖 422 迭代設(shè)置對(duì)話框 圖 125 迭代求解過(guò)程 （ 3） Surface→ Iso_Surface 和 Iso_clip 創(chuàng)建面，在 Line/Rake 中創(chuàng)建線。 （ 4） Report→ Surface Integrals 計(jì)算平均溫度，阻力系數(shù)和 Nu。 步驟 6：保存結(jié)果 選 擇 File→Write→Case amp。 Data ，保存所有的設(shè)置和所有的數(shù)據(jù)。 Fluent 保存和編輯圖形的方法： 左鍵（或右鍵）點(diǎn)擊顯示窗口左上角的 圖標(biāo)，點(diǎn)開后最下面有三個(gè)選項(xiàng)： Page Setup、Print及 Copy to Clipboard，選擇 Page Setup，出現(xiàn)如下圖所示窗口。 26 按照上面窗口的設(shè)置完成后點(diǎn)擊 OK，再選擇 Copy to Clipboard，再到 WORD 中粘貼，即可得到彩色白底圖形。 在 Page Setup 中， Picture Format（圖形格式）一欄中可以將圖形格式設(shè)為 Vector（矢量）或 Raster（光柵）。其中 Vector（矢量）格式清晰度高，但操作速度較慢， Raster（光柵）格式清晰度稍差，但操作速度較快，可以根據(jù)自己的需要決定圖形格式。 27 第五章 計(jì)算結(jié)果及分析 建立以下模型，其中截面 邊長(zhǎng) a=10， 邊長(zhǎng) b=10，螺旋半徑 Rc=50，螺距 h=20， 截取 z=0 x0 y30 的速度圖，分別取雷諾數(shù) Re=500， 1000， 1500，2020， 2500 對(duì)比其流動(dòng)特性和傳熱特性。 雷諾數(shù)對(duì)矩形截面的螺旋管流動(dòng)特性的影響。 （ 1）雷諾數(shù)對(duì)速度場(chǎng)的影響 28 X 方向 Re=500 Re=1000 Re=1500 Re=2020 Re=2500 29 Y 方向 Re=500 Re=1000 Re=1500 Re=2020 Re=2500 30 Z 方向 Re=500 Re=1000 Re=1500 Re=2020 Re=2500 31 從圖 ，螺旋管的截面在 X 向速度等值線主要分布在兩個(gè)區(qū)域中，分別位于長(zhǎng)軸兩端及中心線區(qū)域，長(zhǎng)軸兩端區(qū)域速度等值線大致相同且速度方向相反。在 Y 向速度等值線則沿長(zhǎng)軸和短軸之間的一條斜線上分成形狀大致相同且速度相反的兩個(gè)區(qū)域。而在 Z 軸上。最大 等值線靠近與管壁的 外側(cè)，這主要是離心作用。比較 X 向，Y 向和 Z 向可知，速度主要分布在 Z 向，且隨 Re 的增大，各向速度也不斷增大。 螺旋中心線速度比較 ？ （ 2）雷諾數(shù)對(duì)二次流的影響 (3)雷諾數(shù)對(duì)壓力場(chǎng)的影響 Re=500 Re=1000 32 Re=1500 Re=2020 Re=2500 圖 z=0 x30 y40 壓力場(chǎng)圖 缺壓力場(chǎng)線圖 從 圖 可以看出低壓區(qū)域位于管的內(nèi)壁，高壓區(qū)域位于管的 外壁，且隨雷諾數(shù)的增大而增大，壓力梯度也隨之增大。 33 雷諾數(shù)對(duì)傳熱特性的影響 Re=500 Re=1000 Re=1500 Re=2020 Re=2500 34 從圖 可以看出，當(dāng)溫度場(chǎng)充分發(fā)展時(shí)，溫度的最小值接近 外 壁， 且溫度梯度靠近管的內(nèi)壁，大體上關(guān)于短軸對(duì)稱分布。當(dāng)雷諾數(shù)隨 Re 增加時(shí)，低溫區(qū)的范圍增大。平均溫度變低。這說(shuō)明在層流流動(dòng)時(shí)，應(yīng)考慮使用較小的雷諾數(shù)作為換熱的初始條件以獲取更好的換 熱效果。 雷諾數(shù)變化對(duì)阻力系數(shù)的影響 Rc直徑 螺距 螺旋線長(zhǎng) 出口壓力 入口壓力 壓力差 雷諾數(shù) 阻力系數(shù) 500 1000 1500 2020 2500 阻力系數(shù)和Re的關(guān)系01020304050607080900 500 1000 1500 2020 2500 3000雷諾數(shù)阻力系數(shù)系列1 雷諾數(shù)的變化對(duì) Nu 的影響 雷諾數(shù) Nu 500 1000 1500 2020 2500 Nu隨R e的變化關(guān)系圖 0510152025303540450 500 1000 1500 2020 2500 3000ReNu Nu 35 曲率半徑變化對(duì)矩形螺旋管流動(dòng)特性和傳熱特性的影響 取雷諾數(shù) Re=1500 的條件下，曲率半徑取長(zhǎng) Rc=50， 100， 200 的螺旋管相對(duì)比。 曲率變化對(duì)矩形螺旋管流動(dòng)特性的影響 （ 1） Rc 變化對(duì)速度場(chǎng)的影響（左側(cè)圍內(nèi)，右側(cè)為外） X向 Rc=50 Rc=100 Rc=200 36 Y 向 Rc=50 Rc=100 Rc=200 37 Z 向 Rc=50 Rc=100 缺 速度等值線圖 Rc變化對(duì)二次流的影響 38 Rc 變化對(duì)壓力場(chǎng)的影響 Rc=50 Rc=100 Rc=200 從圖中可看出：隨著 Rc 的增大?？拷獗?的壓力值等值線減少， 。。 39 曲率半徑 Rc 變化對(duì) 矩形螺旋管 傳熱特性影響 Rc=50 Rc=100 Rc=200 結(jié)論： 40 Rc 的變化對(duì) Nu 和阻力系數(shù)的影響 （ 1）曲率半徑 Rc=50 時(shí)， 雷諾數(shù)變化對(duì)阻力系數(shù)的影響 Rc直徑 螺距 螺旋線長(zhǎng) 出口壓力 入口壓力 壓力差 雷諾數(shù) 阻力系數(shù) 500 1000 1500 2020 2500 阻力系數(shù)和Re的關(guān)系01020304050607080900 500 1000 1500 2020 2500 3000雷諾數(shù)阻力系數(shù)系列1 （ 2）曲率半徑 Rc=50 時(shí)，雷諾數(shù)的變化對(duì) Nu 的影響 雷諾數(shù) Nu 500 1000 1500 2020 2500 Nu隨R e的變化關(guān)系圖 0510152025303540450 500 1000 1500 2020 2500 3000ReNu Nu
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