矩形通道疏水涂层及圆管不连续内肋的数值模拟
涡发生器已普遍应用于强化换热中，但涡发生器在强化换热的同时往往带来阻力的增大，本文从改变壁面条件入手探求强化换热的同时减小其流动阻力的增加的方法。 超疏水表面具有流动减阻的特性，通过将涡发生器与超疏水表面相结合的方式，分别利用湍流模型以及大涡模拟探索矩形通道内的流动与换热特性。研究发现，在层流条件下，超疏水表面具有增强换热的作用；而在湍流情况下，由于超疏水表面对流体壁面附近的涡结构产生影响，促使近壁面涡旋数量大大减小，流体涡结构中心向上移动，使其在近壁面处的换热效果降低，进而促使整体换热效果的降低，但对流体阻力的减小作用很显著，综合换热效果明显增强。随着超疏水表面布置数量的增多，流动阻力继续降低，而其换热效果仅仅有微小的降低，综合换热效果增强。 对圆形通道，在流速变化范围为0.5m/s~2.5m/s时，通过换热表面本体产生多纵向涡，分析四种不连续倾斜内肋管的流动与换热特性。流体流过内肋会产生前缘涡，尾涡，以及两种涡在内肋尾部混合扰动发展而成的主涡，流体流动过程中没有死滞区，同时内肋增大了换热面积，每经过一排内肋都会产生12个涡旋共同作用破坏边界层的发展，增强了换热效果。综合换热效果最好情况出现在C排布方式，肋高0.25mm的情况，且综合换热效果随着排数的增加而增加，随着肋距的增加先增大后减小，在排数为12排、肋距为12mm时最大。
涡发生器;超疏水表面;矩形通道;换热特性;数值模拟
河北工业大学
硕士
热能工程
齐承英
2013
中文
TK264.9
79
2015-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）