通道內(nèi)對流換熱場協(xié)同強(qiáng)化數(shù)值模擬研究.pdf

1、許多技術(shù)被用來提高對流換熱，然而即使是對于簡單的單相對流換熱也沒有一個統(tǒng)一的解釋來揭示強(qiáng)化換熱的本質(zhì)。1998年，我國學(xué)者過增元及其合作者通過分析邊界層中的換熱機(jī)制，提出了一個關(guān)于提高對流換熱率的嶄新理論，即場協(xié)同理論。此理論的核心內(nèi)容是傳熱率和速度矢量與溫度梯度的點(diǎn)積值的對應(yīng)關(guān)系。 本論文根據(jù)場協(xié)同理論發(fā)展了二維和三維強(qiáng)化通道，并對周期性充分發(fā)展區(qū)域進(jìn)行了數(shù)值模擬計算，對結(jié)果進(jìn)行了討論。對于二維通道層流和紊流都做了計算分析，而

2、三維通道只對層流工況做了計算。所研究通道內(nèi)的場協(xié)同度通過在通道內(nèi)設(shè)置折流翅片來實(shí)現(xiàn)。翅片傾斜角度從0°到23.2°，無量綱通道高度從1.167到2.833。通過對不同雷諾數(shù)下?lián)Q熱的數(shù)值計算，分析了翅片傾角及無量綱通道高度對換熱的影響，并討論了其流場和溫度場。結(jié)果表明：雷諾數(shù)、翅片傾角和通道高度都是強(qiáng)化效果的重要影響因素。為了合理評價所研究通道的強(qiáng)化效果，采用相同泵功的評價方法對結(jié)果進(jìn)行了討論。對于三維通道還特別討論了翅片材料對換熱性能的