脈動對管流換熱影響的研究.pdf

1、通常認(rèn)為,流體在管流運(yùn)動時,脈動流可以流體的熱邊界層發(fā)生破壞,改變了邊界層的熱阻,從而達(dá)到強(qiáng)化對流換熱的目的。針對這個理論,許多學(xué)者對脈動的換熱問題進(jìn)行了大量研究,但是所得出的結(jié)論并不一致,甚至出現(xiàn)了截然相反的結(jié)果。本文主要通過實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)值模擬兩種方法細(xì)化地分析了脈動流對管流換熱的影響。
　　 本實(shí)驗(yàn)利用電機(jī)帶動球閥的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動來提供一個周期性變化的脈動管流場,以恒溫水箱提供恒壁溫的條件,通過改變脈動源到水箱入口的距離來改變脈動

2、流速度或壓力波動的振幅。通過實(shí)驗(yàn)測量得出,在層流的情況下,管壁的表面換熱系數(shù)隨著脈動頻率的增加而逐步增大；但在紊流的情況下,脈動頻率的增加反而抑制了管流的表面換熱；隨著脈動源到水箱入口的距離增加,管流的換熱也逐漸減小。
　　 在Fluent軟件模擬中,通過UDF編輯了周期性變化的速度入口,利用Laminar模型模擬了圓管內(nèi)層流的換熱脈動流動與換熱過程,然后利用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型模擬了紊流情況下的流動換熱過程。通過模擬可以得出各種條件