本文關(guān)鍵詞：幾種典型翅片傳熱及阻力特性的數(shù)值研究與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：強(qiáng)化翅片廣泛應(yīng)用于氣體換熱器,空調(diào)冷凝器、汽車散熱器等都屬于此類換熱器。研究翅片的傳熱及阻力特性既能促進(jìn)強(qiáng)化傳熱技術(shù)的發(fā)展,也能為社會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)效益。本文基于數(shù)值模擬對幾種典型翅片的傳熱及阻力特性進(jìn)行了研究。 分別采用層流模型和RNG K-ε湍流模型對波紋通道中的流動(dòng)換熱進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬,結(jié)果表明,雷諾數(shù)Re小于600可采用層流模型,Re超過600時(shí)應(yīng)使用湍流模型;不同流態(tài)下,努謝爾數(shù)Nu沿波紋周期的變化情況不同,層流時(shí)波紋通道上游周期中的Nu比下游大,湍流時(shí)下游周期中的Nu卻比上游大;穩(wěn)態(tài)模擬得到的Nu及摩擦因子f_(app)與非穩(wěn)態(tài)模擬一致,因而利用穩(wěn)態(tài)模型計(jì)算波紋通道的Nu和摩擦因子是妥當(dāng)?shù)摹?在分析波紋通道內(nèi)換熱及阻力特性基礎(chǔ)上,本文結(jié)合連續(xù)型波紋翅片和間斷型翅片的特點(diǎn),對波紋翅片進(jìn)行開縫處理獲得了3種新型開縫波紋翅片,并討論了開縫對波紋翅片性能的影響。結(jié)果表明,適當(dāng)?shù)拈_縫有利于消除橫向渦,使流體混合得更加充分,從而改善波紋翅片的流動(dòng)和換熱綜合性能;而且當(dāng)開縫處翅片偏折的角度等于波紋角時(shí)更有利于消除橫向渦。 分析并比較了平直翅片、百葉窗翅片以及帶縱向渦發(fā)生器的翅片的換熱及阻力特性。結(jié)果表明,百葉窗翅片的強(qiáng)化換熱效果明顯大于帶縱向渦發(fā)生器的翅片;如果把Colburn j因子和摩擦因子f的比值j/f作為翅片性能的評價(jià)基準(zhǔn),則帶縱向渦發(fā)生器的翅片優(yōu)于帶縱向渦發(fā)生器的翅片;如果把更具實(shí)際意義的j/f~(1/3)作為翅片性能的評價(jià)基準(zhǔn),則百葉窗翅片優(yōu)于帶縱向渦發(fā)生器的翅片;在翅片換熱和阻力特性的研究中,采用對稱的幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合對稱邊界條件的模擬是妥當(dāng)?shù)摹?對兩種典型的計(jì)算換熱系數(shù)及翅片效率的方法進(jìn)行了實(shí)例比較。無論是對于平直翅片還是百葉窗翅片,傳熱表面的局部換熱系數(shù)的面積平均值都高于基于直翅片效率定義式迭代求解得到的換熱系數(shù);對于百葉窗翅片,由直翅片效率定義式直接得到的翅片效率大于迭代計(jì)算得到的翅片效率;對于平直翅片,由兩種方法得到的翅片效率差異小于1%。
【關(guān)鍵詞】：強(qiáng)化翅片 換熱特性 阻力特性 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 第1章 前言10-22
• 1.1 概述10-11
• 1.2 對流強(qiáng)化換熱技術(shù)11-13
• 1.3 翅片的換熱強(qiáng)化機(jī)理13-14
• 1.4 幾種典型翅片的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4.1 波紋翅片14-16
• 1.4.2 百葉窗型翅片16-17
• 1.4.3 帶縱向渦發(fā)生器的翅片17-18
• 1.5 翅片性能的評價(jià)方法18-20
• 1.6 本文研究內(nèi)容20-22
• 第2章 波紋通道換熱與阻力特性的數(shù)值研究22-39
• 2.1 波紋通道換熱與阻力特性的二維模擬22-32
• 2.1.1 數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.1.2 計(jì)算方法24-25
• 2.1.3 數(shù)據(jù)處理25-26
• 2.1.4 計(jì)算結(jié)果及討論26-32
• 2.2 波紋通道換熱與阻力的非穩(wěn)態(tài)特征的研究32-38
• 2.2.1 數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法33-34
• 2.2.2 計(jì)算結(jié)果及討論34-38
• 2.3 本章小結(jié)38-39
• 第3章 開縫對波紋翅片換熱及阻力特性的影響的研究39-48
• 3.1 開縫波紋翅片的設(shè)計(jì)39-41
• 3.1.1 設(shè)計(jì)思路39
• 3.1.2 翅片形狀39-41
• 3.2 開縫波紋翅片換熱及阻力特性的數(shù)值模擬41-44
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型41-42
• 3.2.2 計(jì)算方法42-43
• 3.2.3 數(shù)據(jù)處理43-44
• 3.3 計(jì)算結(jié)果及討論44-47
• 3.3.1 流線圖44-45
• 3.3.2 局部換熱系數(shù)45
• 3.3.3 換熱及阻力綜合性能比較45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 百葉窗翅片和帶有縱向渦發(fā)生器的翅片的性能研究和比較..48-65
• 4.1 翅片的幾何結(jié)構(gòu)及參數(shù)48-52
• 4.2 數(shù)值模擬細(xì)節(jié)52-56
• 4.2.1 數(shù)學(xué)模型52-54
• 4.2.2 計(jì)算方法54-55
• 4.2.3 數(shù)據(jù)處理55-56
• 4.3 計(jì)算結(jié)果及討論56-63
• 4.3.1 采用對稱性邊界條件的妥當(dāng)性56-60
• 4.3.2 局部流動(dòng)換熱特性60-62
• 4.3.3 整體換熱和阻力特性62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 兩種計(jì)算換熱系數(shù)和翅片效率的方法的對比分析65-72
• 5.1 兩種數(shù)據(jù)處理方法介紹65-67
• 5.2 實(shí)例分析67-71
• 5.2.1 數(shù)值模擬細(xì)節(jié)67-68
• 5.2.2 計(jì)算結(jié)果及討論68-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第6章 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-80
• 致謝80-81
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果81

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馮麗麗;火電機(jī)組直接空冷凝汽器空氣側(cè)強(qiáng)化傳熱研究[D];華北電力大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐達(dá)人;電子設(shè)備冷板等效及三場仿真優(yōu)化技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 陳昌;管殼式換熱器性能模擬與翅片強(qiáng)化傳熱仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

3 喬英杰;1000MW直接空冷凝汽器流動(dòng)換熱特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 宋紹峰;泡沫金屬與針翅結(jié)構(gòu)中對流換熱研究[D];清華大學(xué);2007年

5 賈蓉;帶三角翼的矩形翅片間空氣流動(dòng)特性試驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

6 徐振元;工程車輛波紋翅片散熱器特性分析與應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2012年

7 敬文娟;矩形翅片和開縫翅片自然對流換熱模擬研究[D];鄭州大學(xué);2012年

8 曹應(yīng)佳;基于FLUENT的波節(jié)管換熱器性能數(shù)值仿真及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];武漢理工大學(xué);2012年

9 王巧麗;余熱回收翅片管換熱器傳熱與流體力學(xué)特性研究[D];華南理工大學(xué);2012年

10 李大偉;新型翅片管式制冷換熱器節(jié)能問題研究[D];重慶大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：幾種典型翅片傳熱及阻力特性的數(shù)值研究與分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：252404