為了探究波紋通道倒角連接處對流動(dòng)和傳熱性能的影響,本文針對非對稱波紋通道中大波谷半徑（r_l）位于來流側(cè)和去流側(cè)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。比較了不同雷諾數(shù)下對稱型與非對稱型波紋通道壁表面平均及局部表面特征數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明:壁表面平均努塞爾數(shù)■與局部努塞爾數(shù)（Nu_x）皆隨雷諾數(shù)（Re）的增大而增大,且對稱型波紋通道壁面■的增長速率大于非對稱型波紋通道;壁表面平均摩擦系數(shù)■與局部摩擦系數(shù)（f_x）皆隨Re的增大而減小,且非對稱型波紋通道■下降速度相比對稱型小。非對稱型通道的■略小于對稱型通道,但■卻大幅度降低。2種非對稱型比較時(shí),大波谷半徑位于來流側(cè)時(shí)流速較小且渦旋范圍較小,溫度邊界層略厚,壓力梯度的轉(zhuǎn)換較小,湍動(dòng)能整體較小。鑒于上述研究,在換熱器設(shè)計(jì)上建議選擇r_l位于去流側(cè)通道以提高整體性能系數(shù)。 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

非對稱型波紋通道物理模型

圖1 非對稱型波紋通道物理模型本文考慮了2種非對稱型波紋通道,分別為大波谷半徑位于來流側(cè)和去流側(cè)。非對稱型模型選取幾何參數(shù)為波間寬度w=6 mm,波紋高度H=6 mm,波紋間距λ=21.84 mm,大波谷半徑rl=7 mm,小波谷半徑rs=2 mm,波峰半徑r=8.31 mm的波紋通道進(jìn)行模擬(圖1)。對稱型選取結(jié)構(gòu)參數(shù)為波間寬度w=6 mm,波紋高度H=6 mm, 波紋間距λ=18.5 mm,rl=7 mm,波峰半徑r=8.31 mm的波紋通道進(jìn)行模擬(圖2),上、下壁面對應(yīng)凹、凸壁面,同時(shí)選擇在波紋通道模型的進(jìn)口與出口處進(jìn)行延伸擴(kuò)展以盡量避免產(chǎn)生入口段效應(yīng)以及出口處回流。

本文的網(wǎng)格劃分如圖3所示,采用四面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對流動(dòng)區(qū)域進(jìn)行劃分。如圖3(b)所示。波紋通道的壁面采用邊界層網(wǎng)格處理[12],考慮到近壁面處存在較大的速度梯度和溫度梯度,為了提高計(jì)算的準(zhǔn)確性,對近壁面處的網(wǎng)格進(jìn)行加密處理,保證壁面所有點(diǎn)的y+<1。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低Re下板式換熱器性能的實(shí)驗(yàn)研究及熱力學(xué)分析[J]. 馬學(xué)虎,林樂,蘭忠,于慶杰,于春健,白濤,林英.  熱科學(xué)與技術(shù). 2007(01)
[2]兩種波紋通道內(nèi)周期性充分發(fā)展對流換熱的數(shù)值研究[J]. 陰繼翔,李國君,豐鎮(zhèn)平.  熱能動(dòng)力工程. 2005(03)

碩士論文
[1]波紋板形狀參數(shù)對換熱器性能影響的數(shù)值研究[D]. 楊剛.太原理工大學(xué) 2012
[2]人字形板式換熱器強(qiáng)化傳熱研究及場協(xié)同分析[D]. 李曉亮.山東大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3072660