T型圓管中冷熱流體混合過(guò)程大渦模擬及管內(nèi)壁面溫度導(dǎo)熱反問(wèn)題研究.pdf

1、T型圓管結(jié)構(gòu)有著非常廣泛的應(yīng)用。當(dāng)T型管主管和支管內(nèi)流體的溫度不相同并且當(dāng)溫度相差又很大,那么兩種流體在主管支管交匯處就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的相互摻混過(guò)程,因此不可避免的就會(huì)在主管的下游一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的熱分層及熱波動(dòng)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象如果長(zhǎng)期作用在管道壁面就會(huì)產(chǎn)生一定程度的熱應(yīng)力,這種熱應(yīng)力會(huì)使管道材料產(chǎn)生疲勞失效,這對(duì)于管道的破壞作用是很大的。因此如何能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)到T型管內(nèi)壁面的溫度波動(dòng),是本課題的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 本文首先對(duì)T型

2、圓形管道之中的冷熱流體的這種摻混過(guò)程以及管壁的傳熱過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,從傳熱與流動(dòng)的機(jī)理上研究了這一混合過(guò)程,數(shù)值模擬觀測(cè)并分析了T型圓管內(nèi)冷熱流的混合過(guò)程溫度和速度波動(dòng)情況以及由此引起的管道壁面的溫度波動(dòng)情況。
　　 而后本文利用有限單元法的特性,對(duì)T型圓管物理模型進(jìn)行離散建立導(dǎo)熱正問(wèn)題模型。繼而構(gòu)建了三維T型圓管導(dǎo)熱反問(wèn)題模型,將數(shù)值模擬得到的T型圓管的外壁溫度作為實(shí)驗(yàn)測(cè)量溫度代入到反問(wèn)題模型中,通過(guò)反演,我們得到了T型圓管