脉动流强化传热规律实验研究

发布时间：2017-04-27 19:03

  本文关键词：脉动流强化传热规律实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 脉动传热问题是非稳态流动换热技术工程应用的一类典型代表。湍流脉动传热作为其重要的组成部分，尚未进行广泛深入的研究，限制了相关工程技术的发展。 本文设计了叶片式脉动发生器为实验提供脉动流，提出了合理的脉动流流量测量方案，通过恒温水浴实现了均匀壁面温度的热边界条件，搭建起研究湍流脉动传热特性的实验台。 通过实验方法对时均速度范围为16～40m／s，脉动频率范围为0～100Hz的均壁温热边界条件湍流脉动空气对流换热特性进行了研究，处理了所得数据的实验误差。在综述已有描述脉动传热特性的无量纲数和实验关联式后，选择了描述脉动传热影响因素的无量纲准则数。以脉动流进出口压力振幅之比为基础，定义了无量纲脉动振幅，并对雷诺数、Womersley数和无量纲脉动振幅数与努塞尔数之间的关系进行讨论。基于所测实验数据，采用线性回归分析方法获得了反映湍流脉动传热规律的准则方程，，通过偏差比较和统计学手段分析了所得方程的拟合效果，给出了准则方程的实验验证范围。分别讨论了时均流速、脉动频率和脉动振幅与脉动流强化传热比之间的关系，分析了脉动流强化传热作用的特性，提出了脉动传热学术研究与工程应用的努力方向。
【关键词】：脉动流 脉动传热 脉动频率 脉动振幅 准则方程 强化传热
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK124
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 符号说明9-12
• 表索引12-13
• 图索引13-15
• 第一章 绪论15-30
• 1.1 脉动传热概述15-21
• 1.1.1 研究背景15-16
• 1.1.2 脉动传热的应用16-20
• 1.1.3 脉动传热研究的意义20-21
• 1.2 脉动传热研究文献综述21-26
• 1.2.1 脉动传热研究发展的三个阶段21-24
• 1.2.2 国内外研究现状24-26
• 1.3 主要研究内容和研究目标26-30
• 1.3.1 课题的提出26-27
• 1.3.2 研究对象实验范围的界定27-28
• 1.3.3 研究目标28-29
• 1.3.4 创新点29-30
• 第二章 脉动传热实验装置与测试方案30-47
• 2.1 脉动发生器30-36
• 2.1.1 叶片式脉动发生器设计30-32
• 2.1.2 发生器脉动特性测试32-36
• 2.2 脉动压力与流量的测量36-41
• 2.2.1 传感器的安装与信号采集系统的调试36-38
• 2.2.2 脉动流量测量38-41
• 2.3 温度测量与换热器设计41-43
• 2.3.1 温度测量41-42
• 2.3.2 换热器设计42-43
• 2.4 实验系统和方法43-47
• 2.4.1 脉动传热实验台43-46
• 2.4.2 实验测试方法46-47
• 第三章 数据处理与脉动传热特性研究47-77
• 3.1 误差分析47-52
• 3.1.1 测量误差理论概述47
• 3.1.2 粗大误差处理47-48
• 3.1.3 随机误差处理48-50
• 3.1.4 系统误差评定50-52
• 3.2 准则方程拟合的相关内容52-59
• 3.2.1 概述52-53
• 3.2.2 描述脉动传热特性的无量纲数53-55
• 3.2.3 脉动传热准则方程总结55-59
• 3.2.4 小结59
• 3.3 脉动传热影响因素的研究59-66
• 3.3.1 雷诺数60-62
• 3.3.2 脉动频率62-64
• 3.3.3 脉动振幅64-66
• 3.4 准则方程的拟合66-73
• 3.4.1 前言66-67
• 3.4.2 数学模型67-69
• 3.4.3 准则方程评价69-72
• 3.4.4 方程适用范围72-73
• 3.5 脉动传热特性研究73-77
• 第四章 总结与展望77-79
• 参考文献79-95
• 致谢95-96
• 攻读学位期间发表的学术论文目录96

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张越峰;李华;陈建林;徐璋;张雪梅;钟英杰;;脉动流平均流量测量方法的研究[J];机电工程;2010年01期

2 杨志超;杨臧健;钟英杰;;场协同理论及其在脉动流传热技术中的应用前景[J];机电工程;2013年04期

3 李聪;袁隆基;丁艳;赵志红;;低浓度煤矿瓦斯的脉动燃烧技术[J];实验技术与管理;2011年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 张越峰;声波作用下预混火焰热工参数的测量与分析[D];浙江工业大学;2010年

2 王飞;Helmoholtz型无阀自激脉动燃烧器弯尾管传热特性的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 李宝兴;脉动流中振动圆管外对流换热的数值分析及实验研究[D];山东大学;2010年

4 李思文;脉动流场下涡运动规律的实验研究[D];浙江工业大学;2012年

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本文编号：331215