組合矩形翼渦流發(fā)生器強化傳熱特性數(shù)值模擬.pdf

1、縱向渦發(fā)生器是一種有效的被動式強化傳熱手段，其主要優(yōu)點是以盡量小的阻力損失獲得最優(yōu)的強化傳熱效果。為進一步提高縱向渦發(fā)生器的強化傳熱特性，本文以新型組合翼縱向渦發(fā)生器為研究對象，采用數(shù)值模擬的方法系統(tǒng)分析了其在矩形通道與波紋翅片通道中的流動與傳熱特性。
　　對于矩形通道，雷諾數(shù)的變化范圍為2000～16000，研究了組合翼參數(shù)對流動與換熱的影響，并與矩形翼進行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)組合翼比矩形翼具有更佳的換熱性能。當輔翼到底面距離為8mm

2、時，Nu/Nur最大，阻力增大不多；隨著輔翼長度的增加，換熱逐漸增強；當輔翼攻角為60°時，Nu/Nur與f/fr同時達到最大值；隨著輔翼寬度的增大，綜合換熱因子逐漸增加。
　　對于波紋翅片通道，流速范圍為0.8051m/s～4.0257m/s。對于縱向渦發(fā)生器布置在波紋翅片下坡區(qū)的情況，布置在距中心線和交界線距離分別為0.975mm和1.8mm時，縱向渦發(fā)生器具有最佳的換熱特性。主翼攻角為30°時，傳熱性能最佳；輔翼長度和輔翼寬

3、度變化時，與不放置縱向渦發(fā)生器相比，平均努塞爾數(shù)分別提高19.31％～39.38%和15.90%～40.63%，壓降都有所增大。當矩形翼攻角為45°與60°時，綜合換熱因子均較大。
　　分析流動結(jié)構(gòu)與換熱的關(guān)系發(fā)現(xiàn)：流體在縱向渦發(fā)生器附近產(chǎn)生了多個旋渦，這些旋渦沿流向逐漸移動、融合，最后形成一個大的逆時針旋渦。組合翼比矩形翼產(chǎn)生的漩渦多、影響范圍廣、強度大；當渦流發(fā)生器附近的旋渦在通道左邊成上下布置，且最后形成的大漩渦由左上向右下