原表面通道結(jié)構(gòu)型式對流動(dòng)及換熱性能影響的研究.pdf

1、由于科技的發(fā)展以及全球范圍內(nèi)能源與動(dòng)力結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為滿足高效、緊湊、低壓損、低噪音換熱設(shè)備的制造需求，開發(fā)換熱效果好、壓損小的換熱表面成為強(qiáng)化傳熱技術(shù)研究的新熱點(diǎn)。原表面(一次表面PrimarySurface)強(qiáng)化換熱就是在此背景下提出并發(fā)展的。國內(nèi)外很多文獻(xiàn)通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法證明了原表面能夠通過誘導(dǎo)流體自發(fā)振蕩，引發(fā)流動(dòng)不穩(wěn)定性，促使流體擾動(dòng)和混合，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化換熱。 本文使用GAMBIT軟件對原表面五種不同結(jié)構(gòu)型式通道建立

2、了二維數(shù)值模型，使用FLUENT6.0軟件數(shù)值模擬了空氣在二維周期性波紋通道中的流動(dòng)和換熱情況，對恒壁溫條件下不同結(jié)構(gòu)型式的流動(dòng)和換熱情況進(jìn)行了對比，并且分析了不同結(jié)構(gòu)型式下放縮比、波高、板間距等形狀參數(shù)對流動(dòng)和換熱的影響。同時(shí)對剪切應(yīng)力、渦量及流體在彎曲表面上產(chǎn)生分離和再附著等因素對流動(dòng)和換熱的影響進(jìn)行了分析。得出了不同結(jié)構(gòu)型式通道在不同Re數(shù)下的流線分布、溫度場分布、剪切應(yīng)力分布、努塞爾數(shù)和阻力系數(shù)，并對各種通道的綜合性能系數(shù)進(jìn)行了

3、比較，揭示了各類通道的流動(dòng)和換熱特性，為尋求換熱和流動(dòng)的最佳匹配提供理論依據(jù)。 結(jié)果表明:各種通道的綜合性能隨雷諾數(shù)的增大均呈先下降后上升的趨勢，從整體上看，小雷諾數(shù)時(shí)通道的性能低于大雷諾數(shù)時(shí)通道的性能。 當(dāng)雷諾數(shù)超過1000時(shí)各通道的性能均有所改善。當(dāng)波紋板反向排列時(shí)，論文所研究的幾種波紋通道中正弦型通道的性能最好，三角型通道次之，而矩型通道的性能最差，但正弦型通道的性能受雷諾數(shù)的影響最大；同向排列時(shí)，切線型和三角型通