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进出口方式对槽道流体分配和换热的影响

中国激光 2012年第10期39卷 54-59页

作者：刘东蒋斌刘明侯西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 中国科学技术大学热科学和能源工程系

针对平行小槽道的流量分配问题,设计了不同的进出口方式,并采用数值方法研究其对槽道散热器内流量分配和换热特性的影响。结果表明,进出口方式对槽道散热器内流量分配特性影响很大;提出流量和换热不均匀系数来评价进出口方式的影响,发... 详细信息

针对平行小槽道的流量分配问题,设计了不同的进出口方式,并采用数值方法研究其对槽道散热器内流量分配和换热特性的影响。结果表明,进出口方式对槽道散热器内流量分配特性影响很大;提出流量和换热不均匀系数来评价进出口方式的影响,发现相同进出口方式下,流量不均匀系数随着流量的增大而增大;当槽道散热器流量相同时,顶部中间(UC)进出口形式的散热器内流量不均匀系数最小;当槽道面积一定时,流量不均匀系数随槽道个数增加而减小;流量一定时,槽道的表面温度不平均系数随加热功率的上升而增加;加热功率一定时,热阻随着流量的增加逐渐减小并趋于定值。

关键词：激光器流量分配不均匀系数小槽道压降换热

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带凹坑圆孔气膜冷却流动传热特性

航空动力学报 2022年第3期37卷 492-501页

作者：王海范芳苏浦健王建华刘明侯王春华陆海鹰中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027 中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所沈阳110115 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航空发动机集团有限公司中国航空发动机研究院北京101304

利用大涡模拟方法对平板带凹坑气膜孔冷气射流与主流的相互作用展开研究,并结合红外热成像壁温测试和粒子图像测速结果进行实验验证,揭示了凹坑对气膜冷却的强化机理。结果表明:凹坑在气膜孔下游诱发反肾型涡对,将冷气向壁面卷吸,改善... 详细信息

利用大涡模拟方法对平板带凹坑气膜孔冷气射流与主流的相互作用展开研究,并结合红外热成像壁温测试和粒子图像测速结果进行实验验证,揭示了凹坑对气膜冷却的强化机理。结果表明:凹坑在气膜孔下游诱发反肾型涡对,将冷气向壁面卷吸,改善了气膜贴壁性;与圆孔气膜冷却相似,凹坑气膜冷却流场也出现马蹄涡、发卡涡等大尺度拟序结构,但与圆孔下游的单串列发卡涡不同,凹坑尾缘的“内凹”造型诱发两串并列的发卡涡,且发卡涡结构在大吹风比工况下也较圆孔稳定;脉动信号的频谱分析表明凹坑孔气膜冷却射流周期性弱,流场中低频振荡占主导作用。整体而言,凹坑造型增强了气膜射流的展向扩张,其冷却性能优于圆孔。

关键词：凹坑孔气膜冷却大涡模拟(LES) 边界层拟序涡

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进口扰流对槽道散热器换热特性的影响

中国激光 2010年第10期37卷 2508-2514页

作者：刘东刘明侯王亚青中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

在小槽道散热器入口处安置扰流圆柱,实验研究去离子水流过不同高宽比小槽道散热器的散热性能。结果表明,换热性能随着流量的增加而增强。流量为58.2 L/h,散热面温度为81.7℃时,带扰流的4 mm高度槽道具有3.2×106W/m2的散热能力;小流量时... 详细信息

在小槽道散热器入口处安置扰流圆柱,实验研究去离子水流过不同高宽比小槽道散热器的散热性能。结果表明,换热性能随着流量的增加而增强。流量为58.2 L/h,散热面温度为81.7℃时,带扰流的4 mm高度槽道具有3.2×106W/m2的散热能力;小流量时,扰流对换热的影响较小;随着流量的增加,扰流对换热的影响逐渐增强;带扰流的槽道在不同的流速下存在着不同的最佳高度值,对于相同的槽道其扰流对散热的影响与单位槽道的流量有关。拟合了努塞尔(Nu)数与进口段无量纲加热长度、槽肋比和扰流直径与槽高比的换热关系式,能较好反映类似散热器的散热性能。

关键词：激光器冷却小槽道扰流传热

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小流量下喷雾冷却的理论及实验研究

工程热物理学报 2010年第6期31卷 1027-1030页

作者：王亚青刘明侯刘东中国科学技术大学热科学与能源工程系

以水为冷却介质，对半实心旋流式机械雾化喷嘴的雾化性能及“无沸腾”区换热性能进行实验研究。PDPA的测试结果表明，该喷嘴在喷雾区有一明显的液滴速度、液滴直径减小的回流区，且距喷口越近，回流越明显。对质量通量为11．67-2906kg／... 详细信息

以水为冷却介质，对半实心旋流式机械雾化喷嘴的雾化性能及“无沸腾”区换热性能进行实验研究。PDPA的测试结果表明，该喷嘴在喷雾区有一明显的液滴速度、液滴直径减小的回流区，且距喷口越近，回流越明显。对质量通量为11．67-2906kg／（m^2s）之间的换热性能研究发现，热流、换热系数均随着流量通量的增加而增强；壁面温度对“无沸腾”区换热亦有一定的影响，且壁面温度愈高，换热性能亦愈强。给出了反映壁面温度影响的无量纲参数ξ，并对Reynolds数为116．2—289．2的实验数据进行拟合得到反映“无沸腾”区换热特性的无量纲关系式。

关键词：喷雾冷却无沸腾区换热特性流量通量

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大高宽比小槽道冷却大功率激光器的实验研究

中国激光 2010年第3期37卷 640-645页

作者：刘东刘明侯王亚青徐侃中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

针对大功率激光器散热需求,设计了大高宽比小槽道散热器,并用去离子水为工作介质对其换热性能进行实验研究。结果表明,当散热面温度为70℃,流量为58.2 L/h时,3 mm高槽道散热器散热能力达3×106W/m2;当流量一定时,不同高度的槽道散热器... 详细信息

针对大功率激光器散热需求,设计了大高宽比小槽道散热器,并用去离子水为工作介质对其换热性能进行实验研究。结果表明,当散热面温度为70℃,流量为58.2 L/h时,3 mm高槽道散热器散热能力达3×106W/m2;当流量一定时,不同高度的槽道散热器的表面温度和散热量成线性关系,但槽道高度存在最佳值;研究给出了槽道换热的努塞尔数(Nu)与雷诺数(Re)、槽道高宽比、槽道长径比和普朗特数(Pr)经验关系式,能较好反映该类散热器散热特性;槽道散热器的平均热阻随流速增加而降低,还与槽道高度有关;槽道散热器存在最佳流速和最佳高度。

关键词：激光器冷却小槽道大高宽比

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带扰流小槽道内单相流动阻力特性实验

力学学报 2010年第6期42卷 1006-1012页

作者：刘东刘明侯王亚青徐侃中国科学技术大学热科学与能源工程系合肥230027

采用水作为工质,实验研究入口或出口端加入圆柱扰流的不同高宽比多槽道散热器的压降特性;结果表明:单位长度压降随雷诺数成线性关系.提出了雷诺数、水力学直径和槽道高宽比的拟合准则;拟合公式在实验数据误差范围内很好反应类似系统的... 详细信息

采用水作为工质,实验研究入口或出口端加入圆柱扰流的不同高宽比多槽道散热器的压降特性;结果表明:单位长度压降随雷诺数成线性关系.提出了雷诺数、水力学直径和槽道高宽比的拟合准则;拟合公式在实验数据误差范围内很好反应类似系统的流阻特性.对于线切割小槽道,其摩阻系数和雷诺数成反比,且较圆管理论值偏大;对线切割槽道阻力特性分析发现,表面粗糙度是其最主要的影响因素,而扰流对其影响较小;在槽道前部设置扰流柱可以增强换热.

关键词：小槽道流体阻力摩阻系数

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高功率激光器喷雾冷却的实验研究

强激光与粒子束 2009年第12期21卷 1761-1766页

作者：王亚青刘明侯刘东徐侃中国科学技术大学热科学与能源工程系合肥230027

以水为冷却介质,采用Spray公司的TG0.3机械雾化实心圆锥喷嘴,在体积通量为0.044,0.049和0.053 m3/(m2.s)情况下,对刻有不同微结构槽道冷却面的无沸腾区换热性能进行实验研究。结果表明:刻有微结构的表面可明显增强换热效果;壁面刻有高为... 详细信息

以水为冷却介质,采用Spray公司的TG0.3机械雾化实心圆锥喷嘴,在体积通量为0.044,0.049和0.053 m3/(m2.s)情况下,对刻有不同微结构槽道冷却面的无沸腾区换热性能进行实验研究。结果表明:刻有微结构的表面可明显增强换热效果;壁面刻有高为0.2 mm的微结构槽道且壁面温度为52℃时,体积通量为0.044 m3/(m2.s)则热流可达260 W/cm2,通量为0.053 m3/(m2.s)则散热功率高达376 W/cm2,完全可以满足当前高功率激光器的散热需求。对于光滑面以及槽肋高为0.1和0.2 mm的换热面,其换热能力随着体积通量的增加而增强;换热面高度为0.4 mm时,通量对换热的影响变得较微弱。微结构槽道不仅增加了换热面积,还有利于液膜扩散,减小液膜厚度,增强换热。在三种不同的流量通量下,高度为0.2 mm的微结构槽道换热性能最佳。

关键词：喷雾冷却微结构换热面无沸腾区槽肋高度

数值正交方法在微槽道散热器性能优化上的运用

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中国激光 2011年第7期38卷 64-69页

作者：王亚青刘东刘明侯王璐郭红中国电子科技集团第三十八研究所安徽合肥230088 中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230027

对自行设计的插入式微槽道散热进行数值计算。重点研究了影响散热效果、槽道阻力的3个主要因素:流量、流体工质类型和插入肋片的接触方式。通过正交方法进行数值计算,给出了最优的槽道设计方式、流量和流体工质的组合,并计算了各个因素... 详细信息

对自行设计的插入式微槽道散热进行数值计算。重点研究了影响散热效果、槽道阻力的3个主要因素:流量、流体工质类型和插入肋片的接触方式。通过正交方法进行数值计算,给出了最优的槽道设计方式、流量和流体工质的组合,并计算了各个因素对散热效果的显著性水平。通过计算耗时和成本的比较,说明数值正交方法在优化设计方法上的优势。

关键词：激光技术槽道散热正交模拟优化设计

颗粒轨道模型对粉煤湍流燃烧计算结果影响的研究

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燃烧科学与技术 1999年第1期5卷 14-20页

作者：刘明侯陈义良易蔚卿中国科技大学热科学和能源工程系

本文对炉内粉煤两相湍流燃烧过程作数值模拟，着重研究了不同颗粒轨道模型对数值模拟结果的影响。研究结果表明，随机轨道模型能较好地模拟粉煤的运动规律，并得到较好的计算结果。

关键词：粉煤燃烧颗粒轨道模型数值模拟湍流燃烧