不同邊界條件下管翅式換熱器流動與傳熱性能的POD分析
發(fā)布時間:2021-05-11 17:20
傳統(tǒng)的數(shù)值模擬計算時間長,很難滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求。采用適體坐標與本征正交分解(POD)相結(jié)合的方法在等壁溫和等熱流兩種邊界條件下對扁管管翅式換熱器進行降維計算,并將計算結(jié)果與有限容積法(FVM)計算結(jié)果進行了對比。結(jié)果表明:POD方法在等壁溫和等熱流邊界條件下均能獲得物理過程的準確信息,并將傳統(tǒng)FVM數(shù)值計算速度提高了3093倍。采用POD方法重構(gòu)溫度場時,在等壁溫和等熱流條件下相對偏差平均值的最大值分別為0.557%和0.308%。重構(gòu)速度場時,在等壁溫和等熱流條件下相對偏差平均值的最大值分別為1.26%和1.9%,這一結(jié)論可為換熱器的數(shù)值設(shè)計中合理設(shè)置邊界條件提供理論依據(jù)。
【文章來源】:化工學(xué)報. 2020,71(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
引言
1 物理和數(shù)學(xué)模型
1.1 物理模型及計算區(qū)域
1.2 控制方程
1.3 邊界條件
2 POD低階模型的構(gòu)建
2.1 樣本選擇
2.2 基函數(shù)的提取
2.3 譜系數(shù)計算
2.4 POD低階模型計算精度考核
3 結(jié)果分析
3.1 單參數(shù)變化溫度場和速度場重構(gòu)
3.2 雙參數(shù)變化溫度場和速度場重構(gòu)
3.3 三參數(shù)變化溫度場和速度場重構(gòu)
3.4 POD結(jié)果與FVM結(jié)果對比
3.4.1 計算精度比較
3.4.2 計算耗時比較
4 結(jié)論
符號說明
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海上風力發(fā)電塔脈動風速模擬研究[J]. 葉永友,何承高. 價值工程. 2018(35)
[2]雙孔雙滲介質(zhì)中氣體流動的POD模型研究[J]. 王藝,薛文第,宇波,孫樹瑜. 工程熱物理學(xué)報. 2018(05)
[3]POD方法在扁管管翅式換熱器研究中的應(yīng)用[J]. 王燁,王藝,胡文婷,王良璧. 計算物理. 2018(05)
[4]本征正交分解在翼型氣動優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J]. 李波,龔春林,粟華,谷良賢. 上海航天. 2017(05)
[5]翅片材料對扁管管翅式換熱器耦合傳熱特性影響[J]. 王燁,王良璧. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[6]基于本征正交分解的流場快速預(yù)測方法研究[J]. 羅杰,段焰輝,蔡晉生. 航空工程進展. 2014(03)
[7]油田開發(fā)中油藏數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李成政,石陜龍,李成翔,師瓊. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2013(20)
[8]風力機翼型動態(tài)失速的POD模型降階方法[J]. 張震宇. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2011(05)
[9]POD結(jié)合薄板樣條插值法在風壓預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 周晅毅,李剛. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(06)
[10]熱油管道油溫波動隨機數(shù)值模擬及影響因素敏感性分析[J]. 張文軻,張勁軍,宇波. 中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
博士論文
[1]扭帶及渦產(chǎn)生器在管內(nèi)誘導(dǎo)的二次流強度及其強化傳熱特性研究[D]. 林志敏.蘭州交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]黏彈性減阻流動的離散元素POD模型研究[D]. 李庭宇.中國石油大學(xué)(北京) 2017
[2]廣州塔高空風場特性與風壓預(yù)測[D]. 王友武.湖南大學(xué) 2012
本文編號:3181802
【文章來源】:化工學(xué)報. 2020,71(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
引言
1 物理和數(shù)學(xué)模型
1.1 物理模型及計算區(qū)域
1.2 控制方程
1.3 邊界條件
2 POD低階模型的構(gòu)建
2.1 樣本選擇
2.2 基函數(shù)的提取
2.3 譜系數(shù)計算
2.4 POD低階模型計算精度考核
3 結(jié)果分析
3.1 單參數(shù)變化溫度場和速度場重構(gòu)
3.2 雙參數(shù)變化溫度場和速度場重構(gòu)
3.3 三參數(shù)變化溫度場和速度場重構(gòu)
3.4 POD結(jié)果與FVM結(jié)果對比
3.4.1 計算精度比較
3.4.2 計算耗時比較
4 結(jié)論
符號說明
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海上風力發(fā)電塔脈動風速模擬研究[J]. 葉永友,何承高. 價值工程. 2018(35)
[2]雙孔雙滲介質(zhì)中氣體流動的POD模型研究[J]. 王藝,薛文第,宇波,孫樹瑜. 工程熱物理學(xué)報. 2018(05)
[3]POD方法在扁管管翅式換熱器研究中的應(yīng)用[J]. 王燁,王藝,胡文婷,王良璧. 計算物理. 2018(05)
[4]本征正交分解在翼型氣動優(yōu)化中的應(yīng)用研究[J]. 李波,龔春林,粟華,谷良賢. 上海航天. 2017(05)
[5]翅片材料對扁管管翅式換熱器耦合傳熱特性影響[J]. 王燁,王良璧. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[6]基于本征正交分解的流場快速預(yù)測方法研究[J]. 羅杰,段焰輝,蔡晉生. 航空工程進展. 2014(03)
[7]油田開發(fā)中油藏數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李成政,石陜龍,李成翔,師瓊. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2013(20)
[8]風力機翼型動態(tài)失速的POD模型降階方法[J]. 張震宇. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2011(05)
[9]POD結(jié)合薄板樣條插值法在風壓預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 周晅毅,李剛. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(06)
[10]熱油管道油溫波動隨機數(shù)值模擬及影響因素敏感性分析[J]. 張文軻,張勁軍,宇波. 中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(02)
博士論文
[1]扭帶及渦產(chǎn)生器在管內(nèi)誘導(dǎo)的二次流強度及其強化傳熱特性研究[D]. 林志敏.蘭州交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]黏彈性減阻流動的離散元素POD模型研究[D]. 李庭宇.中國石油大學(xué)(北京) 2017
[2]廣州塔高空風場特性與風壓預(yù)測[D]. 王友武.湖南大學(xué) 2012
本文編號:3181802
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