矩形通道内纵向涡发生器的换热与流动分析

发布时间：2022-01-13 08:59

　　随着人类社会的快速发展,能源短缺的问题越来越突显,提高能源的利用率已迫在眉睫。强化换热技术因其增强换热的显著效果而受到学者们的广泛关注,对于节能减排,提高能源利用率是一种十分有效的技术。其中,纵向涡发生器作为一种有效的强化换热方法,可以在通道中产生螺旋式旋涡,破坏边界层发展,从而达到增强换热的目的。同时,由于脉动流能够对管道内流体产生周期性扰动,使壁面边界层不断被破坏,增强流体与壁面之间的换热,备受青睐。本文采用实验方法和数值计算仿真软件ANSYS 15.0,研究了矩形通道内纵向涡发生器在稳态强化换热特性。首先,搭建实验平台,实验研究了湍流时,涡发生器的传热与流动特性,与仿真结果相比较,验证数值模拟的准确性。其次,研究了湍流时,纵向涡发生器结构参数和布置方式对矩形通道通道的传热和流动的影响。最后,选择最佳涡发生器,研究了脉动流条件下,频率、振幅和雷诺数对脉动流和场协同角的影响。湍流状态下,通过对涡发生器的矩形通道的实验数据和仿真数据的对比,获得以下结论:进行了不确定性分析,Nu的相对不确定性为9.23%,摩擦因子f的相对误差为4.96%（1）进行了实验结果和仿真结果的对比,Nu的最大误... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

求解的一般流程

带有纵向涡发生器的矩形通道实物图

同时为涡发生器矩形通道的设计提供依据。并进行实验误差和不确定性分析。3.1 实验模型实验选用的纵向涡发生器矩形通道的几何模型如图3.1所示，矩形通道的长度（L）为 600mm，宽度为 20mm，厚度为 3mm。矩形通道由三段组成：入口段、加热段以及出口段，入口段 L1的长度为 100mm。加热段 L2的长度为 450mm，出口段 L3的长度为 50mm。通道中的纵向涡发生器由长翼（b）和短翼（a）两部分组成，长翼和短翼的高度 Hvg是一样的，为 1.8mm

【参考文献】：
期刊论文
[1]截面形状对螺旋通道湍流流动及场协同的影响[J]. 冯振飞,刘鹏辉,何荣伟,林清宇,朱礼,黄祖强,胡华宇,杨梅.  广西大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]带扰流圆柱肋楔形通道的流动与换热数值研究[J]. 季魁玉,费昕阳,周子杰,王新军.  燃气轮机技术. 2016(01)
[3]卧式半圆柱型涡流发生器的传热与阻力特性及场协同理论分析[J]. 徐志明,韩志敏,王景涛,白文玉,张一龙.  机械工程学报. 2016(02)
[4]纵向涡发生器作用下矩形通道内脉动流流动换热性能研究[J]. 唐凌虹,袁淑霞,谭思超,高璞珍.  工业加热. 2015(06)
[5]三角小翼V形阵列换热特性实验研究[J]. 田丽亭,高永坤,王佳丽,闵春华,杨历.  制冷学报. 2015(04)
[6]能源利用现状与对策[J]. 唐群.  四川水泥. 2015(01)
[7]曲面通道内组合涡发生器的强化传热及结构优化研究[J]. 张亚龙,刘升学,卿德藩,王翠芳,张稳.  制冷学报. 2014(03)
[8]圆柱绕流中扰动体强化传热和减阻[J]. 张喜东,黄护林.  化工学报. 2014(02)
[9]等热流矩形通道内柱面翼涡发生器的强化换热特性研究[J]. 冯知正,周国兵,杨来顺,何静.  热能动力工程. 2013(03)
[10]三角锥型纵向涡发生器强化换热性能数值分析[J]. 王强,于明志,陈汉翠.  山东建筑大学学报. 2013(02)



本文编号：3586122