单个压电风扇传热特性

发布时间：2019-04-25 13:13

【摘要】：基于压电风扇运动规律的激光多普勒测振仪测试结果,利用动网格技术对单个垂直壁面压电风扇的三维非定常流动和传热特性进行了数值模拟,同时应用红外热像仪对表面局部对流换热系数分布进行了测量。研究结果表明:时均对流换热系数的数值模拟与实验结果具有良好的一致性;加热表面的存在,导致压电风扇激励的涡系结构与其在自由空间振动时诱导的流场存在一定的差异,脱落涡相比于自由空间时更易于破碎;压电风扇振动诱导的涡冲击加热表面所形成的近壁流动呈现出明显的平行于风扇的侧向流动,而在压电风扇两侧边则出现卷吸的特点,叶尖包络区对应的壁面局部对流换热有显著的强化作用,表面对流换热系数分布在包络区外围呈现出明显的哑铃状特征。
[Abstract]:The 3D unsteady flow and heat transfer characteristics of a single vertical wall piezoelectric fan are numerically simulated by using the dynamic grid technique based on the test results of a laser Doppler vibrometer based on the movement law of a piezoelectric fan. At the same time, the distribution of local convection heat transfer coefficient on the surface is measured by infrared thermal imager. The results show that the numerical simulation of time-averaged convective heat transfer coefficient is in good agreement with the experimental results. The existence of heated surface leads to some differences between the piezoelectric fan-excited vortex structure and its induced flow field in free space vibration, and the shedding vortex is more easily broken than that in free space. The near-wall flow formed by vortex shock heating surface induced by vibration of piezoelectric fan shows obvious lateral flow parallel to the fan, while entrainment occurs on both sides of the piezoelectric fan. The local convection heat transfer on the wall corresponding to the tip envelope region has a significant enhancement effect. The distribution of the surface convection heat transfer coefficient shows a dumbbell shape around the envelope region.
【作者单位】： 南京航空航天大学能源与动力学院;
【基金】：国家自然科学基金(51106073) 中央高校基本科研业务费专项资金(NS2014018)~~
【分类号】：TN603

【参考文献】

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1 孔岳;李敏;吴蒙蒙;;压电风扇非定常流场速度分布的数值研究[J];工程力学;2016年01期

2 谭蕾;谭晓茗;张靖周;;压电风扇激励非定常流动和换热特性数值研究[J];航空学报;2013年06期

【共引文献】

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2 翁建华;石梦琦;崔晓钰;;散热用微型风扇新技术的研究与应用[J];新技术新工艺;2016年12期

3 郝旭峰;朱敏波;;压电风扇振动方程和速度场的数值分析[J];计算机辅助工程;2016年05期

4 孔岳;李敏;吴蒙蒙;;压电风扇非定常流场速度分布的数值研究[J];工程力学;2016年01期

5 孔岳;李敏;辛庆利;;压电风扇结构设计与参数影响研究[J];北京航空航天大学学报;2016年09期

【二级参考文献】

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2 谭蕾;谭晓茗;张靖周;;压电风扇激励非定常流动和换热特性数值研究[J];航空学报;2013年06期

3 吕诗良;郭少华;;结构表面电激厚剪压电驱动器动态特性研究[J];工程力学;2011年06期

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本文编号：2465130