换热器凹槽通道中流体流动的实验与数值模拟

发布时间：2017-12-29 10:16

  本文关键词：换热器凹槽通道中流体流动的实验与数值模拟　出处：《大连理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着经济的快速增长,节能降耗、高效清洁已然成为世界上许多国家能源发展的方向。经过研发和创新,一系列节能技术和措施陆续出现。通道加置粗糙元是一种相当有效的强化对流的方法。有研究表明,采用粗糙元的异形管或异形通道更易产生扰流,较一般直壁流路有更优秀的传递性能。这对设备的性能优化有重要意义,强化传热传质是提高设备综合效率、降低其寿命周期费用的有效措施。本文以换热器的流路为研究对象,研究一种加设凹槽形粗糙元的形式,即在基本的平板通道上开设凹槽。先后利用流体力学实验以及数值模拟的方法,对多种凹槽通道做了测试,得到了凹槽通道内流体流动的特性。重点关注相对于平板通道凹槽通道中的凹槽结构对流路内压力特性以及应力分布产生的影响。从研究的结果中发现诸多不同于平板通道的现象和规律,开设凹槽给整个通道内的流体流动带来明显影响：凹槽结构会明显增加通道的阻力,凹槽长度越长通道的摩擦系数越大。不过,这也让通道内流动的转捩提前,可以实现流体低流速下的湍流流动；凹槽结构改变通道内流体的流动结构,流体从通道主流分离出一部分,滞留在凹槽内,形成了涡流。随着流态的变化,涡流逐渐衍变,稳定性也逐渐改变；凹槽结构改变了通道内的流体力学性能,与平板通道不同,通道内凹槽的开设使壁面剪切应力产生周期性突变。这样的结构变化对整体流动都起到很强的扰动作用,应力分布频繁的变化说明传递得到了很好的增强；凹槽的长度比例是性能的重要影响因素,通过比较,加设凹槽的长度与未开槽部分的长度比例相近较好。这时,通道内壁面剪切应力的变化最明显,最大壁面剪切应力值也最大。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK172

【参考文献】

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3 李博洋;李金惠;;我国节能环保产业发展回顾与展望[J];中国科技投资;2011年02期

4 杨茉;高旭亮;赵婷;李凌;卢玫;;凹槽通道中流动和换热的数值模拟[J];工程热物理学报;2009年01期

5 贾宝菊;孙发明;卞永宁;徐新生;;波壁管内的脉动流动及传质强化的数值模拟[J];化工学报;2009年01期

6 李革;张丽;董晓巍;;场协同原理在强化换热器传热中的应用与分析[J];制冷与空调;2008年01期

7 刘晔;;节能技术创新 发展历程、方向及对策研究[J];中国青年科技;2007年09期

8 李凌,杨茉,余敏,卢玫;矩形槽通道内周期性充分发展换热的研究[J];工程热物理学报;2005年04期

9 李凌,杨茉,余敏,章立新,卢玫,徐之平;周期性矩形槽通道入口流动与换热的数值分析[J];工程热物理学报;2005年01期

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本文编号：1349864