管內(nèi)湍流傳熱數(shù)值模擬與場協(xié)同機(jī)理研究.pdf

1、尋求強(qiáng)化傳熱的方法是從事傳熱研究人員的重要研究方向之一.在傳統(tǒng)的強(qiáng)化傳熱技術(shù)的基礎(chǔ)上,中國科學(xué)家提出了一種強(qiáng)化傳熱的新理論:即速度場與熱流場的場協(xié)同理論.該文主要是從理論分析場協(xié)同機(jī)理的來源,并采用計算機(jī)數(shù)值模擬的方法,以管內(nèi)強(qiáng)制湍流對流換熱為研究對象,研究管內(nèi)湍流傳熱中速度場與熱流場的協(xié)同關(guān)系.從傳熱能量方程出發(fā),利用時均值的方法進(jìn)一步探討了管內(nèi)湍流換熱中速度場與熱流場協(xié)同控制的機(jī)理,認(rèn)為流體的對流換熱的強(qiáng)度,不僅取決于流速、溫度和流

2、體物性,還取決于速度場與熱流場的相互配合,從矢量看,這是速度和熱流矢量兩個場的協(xié)同,從標(biāo)量來看則有3個:速度絕對值、熱流絕對值和兩者夾角的余弦值.對場協(xié)同理論指導(dǎo)下的換熱指標(biāo)與以往的傳統(tǒng)強(qiáng)化換熱準(zhǔn)則進(jìn)行比較,并針對場協(xié)同理論不能反映阻力變化的情況,提出了采用熵產(chǎn)生的觀點(diǎn)來彌補(bǔ)場協(xié)同理論在這方面的不足,使場協(xié)同強(qiáng)化傳熱理論更具有實際意義.用Fluent軟件對橫紋管湍流對流傳熱進(jìn)行數(shù)值模擬,研究壁面處速度場與溫度場的分布,從數(shù)值模擬的觀點(diǎn)出