矩形條紋槽道傳熱和流動(dòng)特性的研究.pdf

1、強(qiáng)化傳熱技術(shù)一直是科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)研究的焦點(diǎn)。它對(duì)于提高換熱設(shè)備的換熱效率、降低能源與材料消耗、減小設(shè)備體積等工業(yè)需求有著非常重要的意義：對(duì)人們正確認(rèn)識(shí)傳熱強(qiáng)化的物理機(jī)制也同樣具有重要的力量意義。傳熱強(qiáng)化技術(shù)經(jīng)歷了很常的發(fā)展時(shí)期，取得了許多進(jìn)展。近年來(lái)隨著環(huán)境與能源問(wèn)題的日益突出，強(qiáng)化傳熱技術(shù)更是得到了飛速的發(fā)展：各種新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。 目前工程技術(shù)中采用強(qiáng)化傳熱技術(shù)大多以流動(dòng)阻力的增加為代價(jià)來(lái)?yè)Q取傳熱的強(qiáng)化效果。但是

2、，如果從用能系統(tǒng)的整體角度進(jìn)行考慮，這種方式的強(qiáng)化傳熱換來(lái)的是流動(dòng)阻力的增加，外界能耗的增加。因此，強(qiáng)化傳熱和流動(dòng)減阻必須兩方面同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，這也是節(jié)能技術(shù)重點(diǎn)研究和發(fā)展的領(lǐng)域之一。 經(jīng)過(guò)多年來(lái)深入的研究，人們發(fā)現(xiàn)：特殊表面法是一種強(qiáng)化傳熱和流動(dòng)減阻較為可行的方法。它不需要改變流體的性質(zhì)，適用范圍廣；而且其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)相對(duì)低廉，有著非常廣泛的應(yīng)用前景。 本文選擇條紋面作為一種特殊表面，將其布置在一矩形槽道底部。以水

3、為流動(dòng)介質(zhì)，對(duì)流體在條紋面的傳熱和流動(dòng)特性進(jìn)行研究。 首先，本文應(yīng)用k-ε湍流模型和大渦模擬對(duì)流體在布置條紋面的矩形槽道內(nèi)的流動(dòng)與傳熱特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析流體在條紋面上的流動(dòng)結(jié)構(gòu)，對(duì)流動(dòng)結(jié)構(gòu)與傳熱特性的影響與作用進(jìn)行分析；并將計(jì)算結(jié)果同空槽道數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。采用一種新的評(píng)價(jià)強(qiáng)化傳熱和流動(dòng)阻力綜合性能的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)條紋表面的強(qiáng)化傳熱特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 本文對(duì)沿流向布置的條紋面的傳熱與流動(dòng)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)