近壁圆柱绕流中直径对壁面强化传热的影响

作     者：许慧 周磊 蔡忆昔 喜冠南 XU Hui;ZHOU Lei;CAI Yixi;XI Guannan

作者机构：江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 南通大学机械工程学院江苏南通226019 

出 版 物：《江苏大学学报（自然科学版）》 (Journal of Jiangsu University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2021年第42卷第2期

页      面：158-165页

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51476080) 

主　　题：圆柱绕流 过渡流 强化传热 数值模拟 粒子图像测速 

摘      要：为了研究过渡流下在壁面附近插入不同直径圆柱对壁面强化传热的影响,采用基于复合网格系统的数值计算方法,在雷诺数Re=200时,对圆柱直径D为5~14 mm的近壁圆柱绕流进行了数值计算.利用低速循环水槽试验台进行可视化流动试验,以验证数值计算方法的可靠性.结果表明:近壁插入圆柱可以使流动提前进入利于传热的过渡流状态;当间隙比C/D(C为圆柱与下壁面之间的距离)相同时,改变D仅影响Nu/Nu0曲线第2个波峰的大小和发生位置;D越大,圆柱尾流中周期性脱落的涡以及壁面旋涡的大小和强度越大,且发生位置逐渐向下游移动;过渡流范围内D越大,圆柱下游壁面强化传热越大、作用区域亦越大;不同D下,Nu/Nu0曲线第2个波峰达到最大的最佳插入位置C基本保持不变,D越大,最佳间隙比C/D越小.