狹小受限曲面空間內(nèi)沖擊流動與換熱特性研究.pdf

1、本文主要對小空間和受限空間內(nèi)，有傾角射流沖擊凹面靶板的流動和換熱特性的開展細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究。 采用煙線法顯現(xiàn)了射流斜向沖擊凹面靶板時的流場結(jié)構(gòu)。改變沖擊雷諾數(shù)Re、沖擊距－沖擊孔直徑比H/d、沖擊角度以及沖擊靶面相對曲率d/D等參數(shù)，研究流場結(jié)構(gòu)隨這些參數(shù)的變化規(guī)律。 在小空間內(nèi)斜向沖擊凹面靶板的實(shí)驗(yàn)中，隨沖擊雷諾數(shù)Re的增加在沖擊滯止區(qū)域兩側(cè)流體在沖擊靶板分離處的圓心角增大，分離推遲；由于沖擊角度的影響，流體在滯止區(qū)域左

2、側(cè)易產(chǎn)生旋流結(jié)構(gòu)，在滯止區(qū)域右側(cè)流體形成一個個小的串渦，而無法形成一個明顯的，整體的大渦旋結(jié)構(gòu)；同時在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)沖擊靶板的曲率半徑和沖擊導(dǎo)管直徑之間存在一定的匹配關(guān)系（d/D）使流體沿壁面運(yùn)動的距離最長；隨著H/d的增加，沖擊射流流體與靶板表面分離推遲。 在受限空間內(nèi)斜向沖擊凹面靶板的實(shí)驗(yàn)中，隨沖擊雷諾數(shù)Re的增加，在沖擊滯止區(qū)域兩側(cè)流體都能形成穩(wěn)定的旋流結(jié)構(gòu)，由于空間受限，有誘導(dǎo)渦形成，并且隨沖擊雷諾數(shù)Re的增加，沖擊氣流與壁

3、面分離處的圓心角增大，分離推遲；隨著H/d的值的增加，氣流與壁面分離的圓心角越來越大，相對于受限空間的大小，誘導(dǎo)渦的范圍越來越?。挥捎跊_擊角度的影響，沖擊射流在滯止區(qū)域左側(cè)射流與壁面分離比在右側(cè)提前，在滯止區(qū)域左側(cè)的射流容易產(chǎn)生旋流。 在流場顯示的基礎(chǔ)上，利用熱膜法研究了受限空間內(nèi)斜向沖擊凹面靶板的換熱特性，隨著雷諾數(shù)Re的增加，沖擊靶面的軸向和周向局部換熱系數(shù)也逐步增加；研究中發(fā)現(xiàn)，Nu數(shù)隨H/d的變化并非單調(diào)，在周向上，H/