折流翅片強化表面換熱特性實驗與數(shù)值模擬.pdf

1、本文根據場協(xié)同理論發(fā)展了一種新型強化換熱表面并對其流動和換熱特性進行了實驗測定。討論分析了翅片傾角，通道高度以及翅片導熱系數(shù)等參數(shù)對換熱和流動特性的影響。并與光通道的結果進行了對比分析。 實驗中，在矩形通道外表面敷設加熱帶來加熱通道內的空氣，測試不同流速時的進出口溫度、壁面溫度、流體速度和壓力損失等參數(shù)，并將實驗結果整理成無量綱準則數(shù)形式。實驗結果表明，隨著Re數(shù)的增大，通道換熱逐步增強。在所研究的通道高度H=20～40mm和翅

2、片傾角0°～23.2°范圍內，翅片傾角增大時換熱效果增強，同時阻力系數(shù)也明顯增大。對這種通道結構在相同泵功的約束條件下進行評價表明，在所研究的Re數(shù)范圍內，其強化比Nu＇-/Nuo在2.0～2.7之間。三種通道高度下強化比隨翅片傾角的變化有所不同。對于H=20mm的通道來說，隨著翅片傾角的增大強化比單調增大，翅片傾角β=23.2°時強化換熱效果最好。而對于通道高度H=30mm和40mm情況，翅片傾角β=16.0°時強化換熱效果最好。說明

3、對一定的通道高度，存在一個最優(yōu)的翅片傾角使其綜合換熱性能最優(yōu)。此外，翅片導熱系數(shù)增大時對提高強化換熱的作用更明顯，表明實用中折流翅片宜采用導熱良好的材料制作。 最后對二維平行平板通道入口段內設置折流板的換熱和流動特性進行了數(shù)值模擬。研究了折流板傾角以及通道長高比L/H對換熱和阻力特性的影響。Re數(shù)范圍覆蓋層流和紊流兩種狀態(tài)。在折流板傾角β=0～21.8°范圍內，通道平均Nu數(shù)隨折流板傾角β的增大而單調增大，隨通道長度增大而單調減