两相流高效数值模拟方法及冷凝换热实验平台开发研究
发布时间：2020-12-06 13:21
冷凝换热现象广泛存在于空调、热泵、以及其它各类换热设备中,而有机工质侧冷凝热阻往往是这些设备中的主要热阻。为了达到提高换热设备效率、高效利用能源的目的,有机工质冷凝换热问题成为了研究热点之一。随着新能源的开发以及各行业余热回收的兴起,换热设备中的冷凝管开始由小管径向大管径方向发展,因此,有必要对大管径冷凝管内两相流动与冷凝换热机理展开研究。为了开展大管径内有机工质冷凝换热研究,本论文在数值模拟方面,针对模拟冷凝换热过程耗时较长,特别是在模拟相界面分布及其周边流动时耗时较长这一问题,构建了“结合BCT-Bi-CGSTAB的VOSET+IDEAL方法”这一两相流高效数值模拟方法。首先通过三个经典算例,将VOSET+IDEAL方法与VOSET+SIMPLER方法和VOSET+SIMPLEC方法进行比较,证明了VOSET+IDEAL方法的可行性和高效性。之后通过相同的算例,分析比较ADI、BCT-ADI和BCT-Bi-CGSTAB三种代数方程组求解方法对VOSET+IDEAL方法求解性能的影响,表明BCT-Bi-CGSTAB方法的优越性,进而证明了“结合BCT-Bi-CGSTAB的VOSET+...
【文章来源】：北京石油化工学院北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VOF方法计算所得的相关参数（零重力环境下静止圆形气泡）
(a) (b)图 1-2 Level Set 方法计算所得的相关参数（零重力环境下静止圆形气泡）ig1-2 The parameters calculated by Level Set method (Static circle bubble under zero grav由于 VOF 和 LevelSet 两种不同方法在捕捉两相界面过程中的优缺点可补，所以必然会发展出一种复合的方法，由两类方法的优点结合而产生。
(a) (b)图 1-3 VOSET 方法计算所得的相关参数（零重力环境下静止圆形气泡）g1-3 The parameters calculated by VOSET method (Static circle bubble under zero gra近年来，本人所在团队成员提出了一种耦合VOF和LevelSet的复合方法ET[48]，韩国两院院士Na等学者[49,50]评价VOSET是一种简单的复合方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝管替代铜管空调冷凝器传热特性研究[J]. 陈剑波,岳畏畏,李静. 制冷学报. 2012(03)
[2]斜翅型冷凝强化换热管传热性能的实验研究[J]. 欧阳新萍,张同荣. 低温与超导. 2012(05)
[3]扩散吸收式制冷系统中冷凝器的数值研究[J]. 陈光,王辉. 低温与超导. 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子空间法在SIMPLER算法中的求解性能分析[J]. 金巍巍,孙东亮,陶文铨,何雅玲. 工程热物理学报. 2007(03)
[6]一种改进的CGS方法[J]. 赵佳宝,盛昭瀚. 东南大学学报. 1999(03)
博士论文
[1]管内及表面冷凝相分布调控实验研究[D]. 谢剑.华北电力大学(北京) 2017
硕士论文
[1]R245fa水平光管及强化管内冷凝换热实验研究[D]. 霍宇杰.天津商业大学 2017
[2]倾斜管内蒸汽凝结换热研究[D]. 叶胜.哈尔滨工业大学 2013
[3]不同制冷工质在水平不锈钢光管和强化管管外的冷凝传热强化研究[D]. 吴昌顺.华南理工大学 2010
本文编号：2901444
【文章来源】：北京石油化工学院北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VOF方法计算所得的相关参数（零重力环境下静止圆形气泡）
(a) (b)图 1-2 Level Set 方法计算所得的相关参数（零重力环境下静止圆形气泡）ig1-2 The parameters calculated by Level Set method (Static circle bubble under zero grav由于 VOF 和 LevelSet 两种不同方法在捕捉两相界面过程中的优缺点可补，所以必然会发展出一种复合的方法，由两类方法的优点结合而产生。
(a) (b)图 1-3 VOSET 方法计算所得的相关参数（零重力环境下静止圆形气泡）g1-3 The parameters calculated by VOSET method (Static circle bubble under zero gra近年来，本人所在团队成员提出了一种耦合VOF和LevelSet的复合方法ET[48]，韩国两院院士Na等学者[49,50]评价VOSET是一种简单的复合方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝管替代铜管空调冷凝器传热特性研究[J]. 陈剑波,岳畏畏,李静. 制冷学报. 2012(03)
[2]斜翅型冷凝强化换热管传热性能的实验研究[J]. 欧阳新萍,张同荣. 低温与超导. 2012(05)
[3]扩散吸收式制冷系统中冷凝器的数值研究[J]. 陈光,王辉. 低温与超导. 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子空间法在SIMPLER算法中的求解性能分析[J]. 金巍巍,孙东亮,陶文铨,何雅玲. 工程热物理学报. 2007(03)
[6]一种改进的CGS方法[J]. 赵佳宝,盛昭瀚. 东南大学学报. 1999(03)
博士论文
[1]管内及表面冷凝相分布调控实验研究[D]. 谢剑.华北电力大学(北京) 2017
硕士论文
[1]R245fa水平光管及强化管内冷凝换热实验研究[D]. 霍宇杰.天津商业大学 2017
[2]倾斜管内蒸汽凝结换热研究[D]. 叶胜.哈尔滨工业大学 2013
[3]不同制冷工质在水平不锈钢光管和强化管管外的冷凝传热强化研究[D]. 吴昌顺.华南理工大学 2010
本文编号：2901444
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