凹陷渦發(fā)生器結(jié)構(gòu)和尺寸對(duì)流動(dòng)和傳熱影響的數(shù)值計(jì)算研究.pdf

1、提高燃?xì)廨啓C(jī)出功的一重要途徑是提高燃?xì)鉁囟?，而燃?xì)鉁囟鹊奶岣邔?duì)葉片等受熱材料的熱性能有更好的要求，因此發(fā)展更有效的冷卻結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)技術(shù)的瓶頸之一。而凹陷結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點(diǎn)是在提高傳熱效果的同時(shí)又可以避免過大的壓力損失，因此在將來燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部冷卻中具有很好的應(yīng)用前景。本文的主要工作是通過數(shù)值計(jì)算對(duì)凹陷內(nèi)的流動(dòng)和傳熱進(jìn)行準(zhǔn)確模擬并與實(shí)驗(yàn)相驗(yàn)證，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)不同凹陷的流動(dòng)和傳熱情況進(jìn)行了深入分析比較。具體如下：利用穩(wěn)態(tài)模型數(shù)值計(jì)算模

2、擬研究了球形，橢球型，傾斜橢球型和淚滴型四種不同形狀凹陷的流動(dòng)和傳熱性能；比較了帶肋球形凹陷和不帶肋球形凹陷的傳熱和流動(dòng)效果并研究了肋高度對(duì)流動(dòng)和傳熱的影響；比較了前倒圓和全倒圓與對(duì)應(yīng)球形凹陷的流動(dòng)和傳熱區(qū)別；探究了凹陷深度對(duì)流動(dòng)和傳熱的影響。
　　研究結(jié)果表明：在雷諾數(shù)分別為8500，18700，36700，50500，60000下，四種不同形狀凹陷中淚滴型凹陷的換熱效果最好，雖然其摩擦阻力也最大，而且淚滴型凹陷的綜合熱性能也最

3、好；1.0mm的帶肋凹陷換熱比球形凹陷高出30％-40%，摩擦因子比球形凹陷高出80%左右；肋高對(duì)凹陷的流動(dòng)和傳熱有一定影響，隨著肋高的增加凹陷傳熱有所增強(qiáng)，但摩擦阻力也顯著增大；前倒圓的換熱情況比球形凹陷略高3%左右，傳熱分布比球形凹陷均勻且摩擦阻力明顯更小。全倒圓換熱比球略低2%左右，但摩擦阻力最小，綜合熱性能最好。深度對(duì)凹陷傳熱影響，隨著深度增加球形凹陷換熱越強(qiáng)，摩擦阻力損失越大，從綜合熱性能參數(shù)來看凹陷深度為2mm的球形凹陷綜合