T型圓管中冷熱流體混合過程大渦模擬及管內(nèi)壁面溫度導(dǎo)熱反問題研究.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發(fā)生強(qiáng)烈的相互摻混過程,因此不可避免的就會在主管的下游一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的熱分層及熱波動現(xiàn)象,這種現(xiàn)象如果長期作用在管道壁面就會產(chǎn)生一定程度的熱應(yīng)力,這種熱應(yīng)力會使管道材料產(chǎn)生疲勞失效,這對于管道的破壞作用是很大的。因此如何能夠準(zhǔn)確的預(yù)測到T型管內(nèi)壁面的溫度波動,是本課題的主要研究內(nèi)容。
　　 本文首先對T型

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