【摘要】：渦發(fā)生器作為一種被動強化傳熱元件,自發(fā)展以來在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在換熱器表面布置渦發(fā)生器,產(chǎn)生的誘導(dǎo)渦旋能夠提高換熱器換熱性能,但流體流經(jīng)渦發(fā)生器時,產(chǎn)生的壓力損失一定程度上影響換熱綜合性能。在迎流有攻角布置條件下,渦發(fā)生器的形狀阻力是產(chǎn)生流動阻力的主要因素。在渦發(fā)生器表面沖孔可有效減小渦發(fā)生器形狀阻力,從而提高綜合傳熱效果。本文在直面和柱面梯形翼渦發(fā)生器表面沖孔,數(shù)值分析不同沖孔面積和沖孔形狀對渦發(fā)生器強化換熱性能和流動阻力的影響。針對直面翼和柱面翼的研究中,發(fā)現(xiàn)直面梯形翼具有較大的迎流面積,產(chǎn)生縱向渦強度較大;柱面梯形翼由于良好的流線型設(shè)計,能延緩流體邊界層分離,減小渦發(fā)生器前后壓降,綜合換熱性能較好。在平直矩形通道底部,對稱布置一對梯形翼沖孔渦發(fā)生器,渦發(fā)生器沖孔形狀分別為圓孔、三角孔、矩形孔和梯形孔,沖孔面積比均為0.03～0.12。利用計算流體力學(xué)方法對此通道流底面換熱進行數(shù)值模擬,評價因子取無量綱參數(shù)j/j0、f/f0和綜合評價因子R=(j/j0),分別表示強化傳熱性能、流阻性能和綜合換熱性能。模擬結(jié)果表明,直面梯形翼較柱面翼迎流面積大,強化傳熱性能較好。而柱面翼由于流線型表面在降低阻力方面表現(xiàn)較好。沖孔面積越大,渦發(fā)生器形狀阻力減小越多,f/f0越低。沖孔面積比為0.12時,對于直面梯形翼,沖孔形狀為矩形孔獲得較好的綜合傳熱因子,R=0.93～1.13;對于柱面梯形翼,沖孔形狀為梯形孔綜合傳熱性能最高,R=0.97～1.21。對渦發(fā)生器表面沖孔可有效降低形狀阻力產(chǎn)生的壓力損失,提高渦發(fā)生器綜合換熱性能。本文對直面和柱面梯形翼沖孔特性進行分析,結(jié)果表明,沖孔可以有效降低流阻,改善換熱。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑第２章模型和求解方法逡逑理模型逡逑圖２－１顯示了矩形通道模型圖，ｘ方向設(shè)為空氣流動方向，矩形ｍｍ，寬度Ｆ＝２４０ｍｍ，高度／／＝４０ｍｍ。在矩形通道底面對稱地＾＝４５°的渦發(fā)生器。渦流發(fā)生器前緣距入口距離Ｐ＝１７０ｍｍ，前內(nèi)，沿流向漸擴布置。小翼對前緣間距５＝２０＿，如圖２－２所示。逡逑數(shù)值分析帶有六種渦發(fā)生器矩形通道的換熱特性：柱面矩形翼（翼（ＣＴＷＰ）、柱面三角翼（ＣＤＷＰ）、直面矩形翼（ＲＷＰ）、ＷＰ）、直面三角翼（ＤＷＰ）。對比分析其增強效果和流阻阻生器尺寸見表１。逡逑

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑第２章模型和求解方法逡逑理模型逡逑圖２－１顯示了矩形通道模型圖，ｘ方向設(shè)為空氣流動方向，矩形ｍｍ，寬度Ｆ＝２４０ｍｍ，高度／／＝４０ｍｍ。在矩形通道底面對稱地＾＝４５°的渦發(fā)生器。渦流發(fā)生器前緣距入口距離Ｐ＝１７０ｍｍ，前內(nèi)，沿流向漸擴布置。小翼對前緣間距５＝２０＿，如圖２－２所示。逡逑數(shù)值分析帶有六種渦發(fā)生器矩形通道的換熱特性：柱面矩形翼（翼（ＣＴＷＰ）、柱面三角翼（ＣＤＷＰ）、直面矩形翼（ＲＷＰ）、ＷＰ）、直面三角翼（ＤＷＰ）。對比分析其增強效果和流阻阻生器尺寸見表１。逡逑
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK172

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本文編號：2595542