花瓣式翅片成形機理及其傳熱特性.pdf

1、該文以強化傳熱中常用的傳統(tǒng)二維亞結構為基礎,提出了一種新型的表面三維亞結構-花瓣式翅片,建立花瓣式翅片柱模型.此翅片柱既具備加工的可行性又能兼顧對流動阻力的影響,并具有較高的強化傳熱性能.其間斷性的螺紋三角形翅片在增加傳熱表面積同時,使氣流的層流邊界層還沒有在翅片面上充分發(fā)展即告分離,并且增加湍流強度,大大減薄氣流邊界層厚度,從而提高傳熱系數(shù).具有比連續(xù)式翅片柱更強的傳熱強化作用.綜合利用層流與湍流邊界層理論分析花瓣式翅片柱的強化傳熱機

2、理,并成功提出了理論分析模型與平均傳熱系數(shù)理論計算方法,該方法的計算結果與實驗值符合良好.利用該文提出的計算方法可以預測不同類型高低翅片強化柱的傳熱性能.運用機械加工方法,在小直徑銅柱表面加工出花瓣式翅片.該加工方法包括一次翅化成形和二次翅化成形兩個過程,加工得到的花瓣式翅片是一種與基本連成一體的"整體翅片".通過建立切削模型,研究翅加工過程的質量控制.分析外表面拉削過程中不利于散熱的翻邊毛刺形成機理,并通過實驗確定三角形拉削刀具的前角

3、γ<,0>、刀尖角β及拉削深度α<,p>因素對毛刺的影響規(guī)律.建立花瓣式翅片柱的散熱模擬實驗裝置和風洞實驗平臺,在高壁溫條件下,以空氣為介質,進行四不同結構翅片柱的對比傳熱試驗,研究強制對流情況下花翅式翅片的傳熱性能和流阻性能.雷諾數(shù)Re=1.22×10<'3>時花瓣式翅片柱的傳熱系數(shù)比光柱的提高了16﹪,而阻力損失只增加1.3﹪,表明花瓣式翅片傳熱效能比螺紋式和直槽式的翅片更好,傳熱強化性能評價最高,且氣流流速越大越有利于發(fā)揮花瓣式翅