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非对称波节管换热和阻力性能的实验研究

工程热物理学报 2020年第7期41卷 1797-1807页

作者：陈鑫王维李炳熙张亚宁哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

通过实验的方法,分别分析了采用大导角半径(Large corrugation fillet radii,rl)的非对称波节管、对称波节管和光管管壳双侧的传热性能和阻力性能的影响规律,研究非对称波节管流向对换热器总换热性能和总阻力性能的影响。研究结果表明,... 详细信息

通过实验的方法,分别分析了采用大导角半径(Large corrugation fillet radii,rl)的非对称波节管、对称波节管和光管管壳双侧的传热性能和阻力性能的影响规律,研究非对称波节管流向对换热器总换热性能和总阻力性能的影响。研究结果表明,非对称波节管和对称波节管的综合换热性能均优于光管,且壳侧的综合换热性能提升优于管侧。非对称波节管的换热性能与对称波节管差别较小,但阻力性能更低,rl位于管侧波节前流段或壳侧波节后流段均可以明显降低阻力性能。非对称波节管换热器在逆流下,rl在管侧前流段时,换热器整体综合换热性能最优,平均是光管换热器的1.44倍;在并流下,rl在管侧后流段时,换热器整体综合换热性能相对更好,比光管换热器提升了39.07%。

关键词：波节管实验总换热系数总阻力系数综合传热性能

球凸板对磁场中导电流体自由表面流动的传热强化

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化工学报 2009年第7期60卷 1609-1616页

作者：李博黄护林南京航空航天大学高新技术研究院江苏南京210016

在许多工业应用和能源工程的磁流体流动传热中,外部磁场抑制导电流体的湍流脉动,降低了其对流传热系数。基于涡流发生的球凸板是一种高效的强化换热手段,其主要特点是传热强度大、流动阻力小、综合传热性能高,本文数值研究了利用球凸板... 详细信息

在许多工业应用和能源工程的磁流体流动传热中,外部磁场抑制导电流体的湍流脉动,降低了其对流传热系数。基于涡流发生的球凸板是一种高效的强化换热手段,其主要特点是传热强度大、流动阻力小、综合传热性能高,本文数值研究了利用球凸板强化磁场中导电流体自由表面流动换热的性能。计算采用磁场作用下的修正湍流模型和诱导磁场方程,并利用标量输运方程的求解器对它们进行求解。结果表明,在中等Hartmann数(30～70)下,球凸板的换热增强因子达到1.3～2.3,而阻力损失仅为光滑平板的1.34～1.45倍。在获得较高强化传热效果的同时,球凸板的阻力损失增加相对较小,因而获得了较高的综合传热性能。

关键词：强化传热综合传热性能球凸板磁流体动力学自由表面磁流体流

高热流密度燃烧室壁面阵列空气射流-燃油组合冷却结构研究

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推进技术 2021年第4期42卷 941-949页

作者：吴青谭晓茗田佳张靖周南京航空航天大学能源与动力学院航空飞行器热管理与能量利用工信部重点实验室江苏南京210016

针对高热流密度燃烧室壁面热防护需求,提出了一种空气阵列射流冲击和燃油冷却肋板的集成冷却方式,在射流平均雷诺数Rej为1×10^(4)~3×10^(4),燃油进口流速vf为2.33~5.23m/s内,采用数值模拟方法对其传热特性进行了研究,并基于壁面加热... 详细信息

针对高热流密度燃烧室壁面热防护需求,提出了一种空气阵列射流冲击和燃油冷却肋板的集成冷却方式,在射流平均雷诺数Rej为1×10^(4)~3×10^(4),燃油进口流速vf为2.33~5.23m/s内,采用数值模拟方法对其传热特性进行了研究,并基于壁面加热侧当量对流换热系数的概念,分析了基准肋板以及燃油冷却肋板的传热增强作用。与无肋板靶面的阵列射流冲击相比,带肋板阵列射流冲击的面积平均当量对流换热系数是前者的1.6倍,压力损失系数相对提高了约25%;采用燃油冷却肋板,加热壁面综合传热能力进一步增强,在Rej=1×10^(4)时,采用燃油冷却肋板的面积平均当量对流换热系数是基准肋板的1.5倍以上,即使在Rej=3×10^(4)时,燃油冷却肋板的传热增强比也可以达到1.2;燃油冷却肋板的出口温度相对进口温度的提升在20~50K内,其提升幅度随着射流雷诺数或燃油进口流速的增大而减小。

关键词：空气阵列射流燃油冷却肋板集成冷却结构综合传热性能数值模拟

不同肋片结构的印刷电路板换热器传热与阻力特性

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科学通报 2017年第16期62卷 1788-1794页

作者：褚雯霄李雄辉马挺曾敏王秋旺西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

随着电子系统日益发展,高热流密度电子器件的冷却问题备受关注,微细通道液冷是一种广泛使用的高效冷却方式.印刷电路板换热器具有传热系数高、紧凑、高效等特点,有望成为微细通道热沉的备选方案.为此,本文对几种不同肋结构印刷电路板换... 详细信息

随着电子系统日益发展,高热流密度电子器件的冷却问题备受关注,微细通道液冷是一种广泛使用的高效冷却方式.印刷电路板换热器具有传热系数高、紧凑、高效等特点,有望成为微细通道热沉的备选方案.为此,本文对几种不同肋结构印刷电路板换热器的散热性能进行了评估,结果表明,非连续肋结构性能显著优于连续平直肋结构;改进翼型肋综合传热性能最佳,其次依次是翼型肋、椭圆肋、圆形肋和连续平直肋,改进翼型肋在高雷诺数条件下优势更加显著;相对于平直肋,改进翼型肋印刷电路板换热器Nu数提高了20.2%,阻力上升了5.6%.

关键词：电子器件散热印刷电路板换热器改进翼型肋片综合传热性能

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非对称型外凸式波节管内的传热和流动特性

化工学报 2013年第6期64卷 1916-1924页

作者：韩怀志李炳熙何玉荣别如山哈尔滨工业大学能源学院黑龙江哈尔滨150001

针对一种新型的非对称外凸式波节管(ACT)换热元件,基于三维RST模型对其进行了数值模拟研究。通过与传统的对称型外凸式波节管(SCT)分析比较,考察了两者流动及传热特性的区别。为了验证雷诺应力模型(RST)在研究波节管结构时的可靠性,比... 详细信息

针对一种新型的非对称外凸式波节管(ACT)换热元件,基于三维RST模型对其进行了数值模拟研究。通过与传统的对称型外凸式波节管(SCT)分析比较,考察了两者流动及传热特性的区别。为了验证雷诺应力模型(RST)在研究波节管结构时的可靠性,比较了现有波纹壁面中直接数值模拟(DNS)与RST模型在同一条件下的计算结果。通过对比发现,RST模型得出的包括速度场、压力系数等计算结果与DNS所得出的结果基本吻合。随后对外凸型的流动及传热机理进行了深入探讨。结果表明,与传统的SCT相比,ACT提高综合传热性能最多能够提高32.3%。

关键词：非对称型波节管 RST模型直接数值模拟强化换热综合传热性能

八边形翼攻角对翅片管空气侧流动与换热特性的影响

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上海电力大学学报 2023年第1期39卷 47-53页

作者：赵辉阴继翔李志斌李娜英太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024

在传统翅片管上加装八边形翼涡发生器以强化传热。利用FLUENT软件对八边形翼翅片管模型进行了数值模拟,研究了不同雷诺数(Re)下八边形翼攻角(10°,20°,30°,40°)对翅片管空气侧流动与换热特性的影响。结果表明,八边形翼攻角对管后尾... 详细信息

在传统翅片管上加装八边形翼涡发生器以强化传热。利用FLUENT软件对八边形翼翅片管模型进行了数值模拟,研究了不同雷诺数(Re)下八边形翼攻角(10°,20°,30°,40°)对翅片管空气侧流动与换热特性的影响。结果表明,八边形翼攻角对管后尾迹区换热影响显著;与平直翅片管相比,加装八边形翼的翅片管空气侧在不同攻角、Re下的平均努塞尔数(Nu)提高了13.1%~43.1%,相应的阻力系数(f)增加了6.9%~61.1%;通过对综合传热性能评价因子(PEC)的分析发现,在Re为862~3735时,八边形翼攻角为20°的翅片管综合传热性能最佳。

关键词：八边形翼翅片管换热器涡发生器数值模拟综合传热性能

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弧形涡发生器对车用散热器的影响研究

农业装备与车辆工程 2023年第9期61卷 17-20,61页

作者：马宗鹏黄瑛贵州大学机械工程学院贵州省贵阳市550025

车用散热器的翅片结构对其散热性能影响很大。在现有收腰管和平翅片的基础上对平翅片的结构进行了优化,开发了3种新型翅片(弧形涡发生器1#、2#、3#)。基于Fluent软件进行CFD建模,研究了2~14 m/s空气速度下各翅片的传热和阻力性能。结果... 详细信息

车用散热器的翅片结构对其散热性能影响很大。在现有收腰管和平翅片的基础上对平翅片的结构进行了优化,开发了3种新型翅片(弧形涡发生器1#、2#、3#)。基于Fluent软件进行CFD建模,研究了2~14 m/s空气速度下各翅片的传热和阻力性能。结果表明,设置弧形涡发生器通过改变空气的流场状态可以有效提升收腰管散热器的传热性能;当空气入口速度为14 m/s时,弧形涡发生器1#、弧形涡发生器2#和弧形涡发生器3#的努塞尔数分别提高了7.9%、10.8%和10.9%。综合评价3种新型翅片的性能,在各空气速度下,新型翅片均优于平翅片。

关键词：翅片结构新型翅片弧形涡发生器收腰管综合传热性能

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连续螺旋折流板换热器壳侧的性能研究

化学工程与装备 2023年第7期 4-6页

作者：徐建民朱福生肖涛郭紫芯武汉工程大学机电工程学院

为考察新型的连续螺旋折流板式换热器的综合传热性能，采用数值模拟对连续螺旋折流板换热器与弓形折流板换热器和四分搭接螺旋折流板换热器进行了比较研究，而后开展了实验研究，验证了数值模拟具有可靠性。结果表明：新型的连续螺旋折... 详细信息

为考察新型的连续螺旋折流板式换热器的综合传热性能，采用数值模拟对连续螺旋折流板换热器与弓形折流板换热器和四分搭接螺旋折流板换热器进行了比较研究，而后开展了实验研究，验证了数值模拟具有可靠性。结果表明：新型的连续螺旋折流板引导壳程介质螺旋流动，流速均匀且不存在泄漏流和流动死区。该流动特性使得新型连续螺旋折流板换热器的综合传热性能要优于另外两种换热器，较弓形折流板式换热器提高了18.43%～19.05%，较四分搭接螺旋折流板式换热器提高了9.59%～10.29%。

关键词：连续螺旋折流板换热器流场分析流阻与传热性能综合传热性能

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阶梯凹槽管的流体流动与传热特性的数值模拟

西安石油大学学报（自然科学版） 2020年第6期35卷 79-85,91页

作者：周三平任少雄西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

提出了一种阶梯凹槽强化管,采用SST k-ω数值模拟方法,对比研究了阶梯凹槽管和光管的传热、流体流动阻力性能差异,研究了阶梯凹槽管的几何尺寸对流体流动与传热性能的影响。结果表明:阶梯凹槽管对近壁处的层流底层有较好的扰动作用,其... 详细信息

提出了一种阶梯凹槽强化管,采用SST k-ω数值模拟方法,对比研究了阶梯凹槽管和光管的传热、流体流动阻力性能差异,研究了阶梯凹槽管的几何尺寸对流体流动与传热性能的影响。结果表明:阶梯凹槽管对近壁处的层流底层有较好的扰动作用,其强化换热综合性能明显好于光管,传热强化明显。阶梯凹槽管比较适合于Re<10000流体的低Re场合。相应地,e/d大约在0.10、s/d大约在0.44、p/d大约在1.50较为合适,此时,在相同泵功率下阶梯凹槽管比光管多传递40%以上的热量,且Re越小多传递的热量越多。

关键词：阶梯凹槽管流体流动与传热特性数值模拟 SST k-ω模型综合传热性能