有序渦旋對三角槽道脈動流強化傳熱的影響
本文關(guān)鍵詞:有序渦旋對三角槽道脈動流強化傳熱的影響 出處:《化工學(xué)報》2016年09期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 傳熱 脈動流 層流 渦 協(xié)同性 實驗測量 數(shù)值分析
【摘要】:以水為工質(zhì)對三角槽道內(nèi)單相液體充分發(fā)展層流脈動傳熱特性進行了研究。應(yīng)用粒子圖像測速技術(shù)(PIV)測得流場內(nèi)渦的變化規(guī)律,從"渦及渦運動"的角度揭示了"有序"的渦生長及遷移過程對脈動流強化傳熱的影響。此外,應(yīng)用"場協(xié)同"理論,通過數(shù)值模擬深入分析了流場特性與傳熱之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),"有序"的渦生長及遷移過程,破壞了流體邊界層,促進了近壁區(qū)熱流場與速度場的協(xié)同,同時,強化了三角槽道內(nèi)流體與主流區(qū)流體的摻混,熱量輸運能力提升;存在最佳的Strouhal數(shù)(St),使得渦旋既能充分發(fā)展又能在較短時間脫落進入主流,實現(xiàn)最大效率的壁面換熱;有序渦旋對速度場、溫度梯度場以及壓力梯度場三者協(xié)同性的改善是換熱性能提升的關(guān)鍵。
[Abstract]:The characteristics of laminar flow pulsating heat transfer in a single phase liquid in a triangular channel are studied with water as a working fluid. Particle image velocimetry (PIV) is applied to measure the variation of vorticity in the flow field. From the perspective of "vortex and vortex motion", the influence of "ordered" vortex growth and migration process on heat transfer enhancement in pulsating flow is revealed. In addition, the relationship between the flow field characteristics and the heat transfer is analyzed by numerical simulation by using the field synergy theory. The study found that the vortex growth and migration process in order ", damage the flow boundary layer, promote synergy, flow field and velocity field in the near wall region at the same time, strengthen the river channel flow and mainstream flow mixing, heat transport capability; there exists an optimal number of Strouhal (St). The vortex can be fully developed and in a relatively short time falling into the mainstream, to achieve the maximum efficiency of the wall heat transfer; ordered vortex on the velocity field, temperature field and pressure gradient field three synergistic improvement is the key to improving the performance of heat exchanger.
【作者單位】: 浙江工業(yè)大學(xué)能源與動力工程研究所脈動技術(shù)工程研究中心;
【基金】:浙江省科技廳資助項目(2014C31034)~~
【分類號】:TK124
【正文快照】: 引言熱量的傳遞過程廣泛存在于動力、核能、制冷、化工、石油、航空等行業(yè)中。換熱器在上述各行業(yè)中不僅是保證工程設(shè)備正常運轉(zhuǎn)不可或缺的部件,而且在金屬消耗、動力消耗和投資方面占有重要份額。例如在制冷機中,換熱器的動力消耗占總能耗的20%~30%[1];化工企業(yè)里,換熱器的能
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,本文編號:1345802
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