圓管流道層流交變流動(dòng)傳熱特性研究.pdf

1、脈管制冷機(jī)通過(guò)交變流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)低溫制冷效應(yīng)。在交變流動(dòng)中，流體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，即速度存在周期性反向，這使其流動(dòng)和傳熱過(guò)程呈現(xiàn)出與通常單一方向流動(dòng)顯著不同的特點(diǎn)，由此產(chǎn)生了明顯區(qū)別于定常流的流動(dòng)和傳熱特性。深入研究交變流流動(dòng)及傳熱特性對(duì)于深化理解脈管制冷機(jī)的工作機(jī)理、提升設(shè)計(jì)能力具有重要意義。本文針對(duì)現(xiàn)有交變流動(dòng)傳熱特性研究存在的不足，著重開(kāi)展了以下研究工作:
　　 1.圓管流道層流交交流動(dòng)溫度環(huán)狀效應(yīng)分析:針對(duì)管內(nèi)交變流動(dòng)傳熱中壁面熱流

2、和壁面與流道中心流體溫差相位不一致的特性，通過(guò)數(shù)值計(jì)算分析了流體在同一流道截面上的徑向溫度分布，分析了最容易觀察到溫度環(huán)狀效應(yīng)的相位，并提出了定量評(píng)價(jià)指標(biāo)溫度環(huán)狀效應(yīng)系數(shù)CTAE(Coefficient of Temperature Effect)，利用該評(píng)價(jià)指標(biāo)定量考察了無(wú)量綱參數(shù)（最大雷諾數(shù)Remax和包括貝克利數(shù)Pe）對(duì)溫度環(huán)狀效應(yīng)的影響。
　　 2.熱線風(fēng)速儀應(yīng)用于交變流動(dòng)測(cè)速的適用性分析:針對(duì)熱線風(fēng)速儀在高頻低速交變流

3、動(dòng)中的較大測(cè)速誤差，通過(guò)數(shù)值計(jì)算模擬了熱線在定常流動(dòng)中標(biāo)定，并應(yīng)用于交變流動(dòng)測(cè)速的工作過(guò)程，分析了不同交變流動(dòng)工況下速度真值與測(cè)量值得差異，并提出了熱線風(fēng)速儀交變流測(cè)速準(zhǔn)確性的定量評(píng)價(jià)指標(biāo)可信度ζ,利用該指標(biāo)討論了熱線風(fēng)速儀在脈管制冷機(jī)通常工況下進(jìn)行速度測(cè)量的適用范圍。此外，針對(duì)本文實(shí)驗(yàn)裝置工況，進(jìn)一步分析了熱線風(fēng)速儀在本文實(shí)驗(yàn)裝置中的測(cè)速適用性。
　　 3.圓管流道層流交變流動(dòng)傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究:開(kāi)展了圓管流道層流交變流動(dòng)傳熱特