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相似文献
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1.
矩形管湍流冲击射流流动与传热的数值研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用SIMPLE算法和RNG k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程,对雷诺数为10000和冲击高度为4倍喷管水力直径的矩形管湍流冲击射流进行了数值模拟。结果发现在冲击面附近的射流横截面上,伴随着两个反向旋转涡对的出现,形成了主流速度的两个偏心峰值。分析认为双偏心速度峰值的形成是由冲击面产生的涡量向上游截面扩散而引起的。温度场和冲击面局部№数分布的研究结果表明:射流的传热特性受流动结构的控制,采用矩形管湍流射流可以获得较大的冲击区和较均匀的冷却效果。  相似文献   

2.
在低温太阳能光热光伏联合应用试验台的基础上,结合GB/T 17049—2005,利用Gambit、Ansys Fluent和Tecplot软件,对全玻璃真空管太阳能热水器进行传热传质和强化传热分析。结果表明:所建立的二维数值计算模型,能准确反映同一条件下,全玻璃真空管太阳能热水器的变化趋势;在数值模拟基础上,确定了单面受热时的最佳安装角度为51°,加装反光板类似双面受热的最佳安装角度为38°;在粗略估算和细化分析的基础上,确定了不同真空管结构的最佳导流板长度及安装位置;通过实验和数值模拟,确定了58mm×1 800mm为优化的全玻璃真空管结构。  相似文献   

3.
纵向涡发生器传热强化的研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
黄军  王令  王秋旺  黄彦平 《动力工程》2007,27(2):211-217
通过对纵向涡发生器研究进展的回顾,可以看出以往的研究主要集中在纵向涡发生器对气体介质的传热强化上,而对液体介质的传热强化作用的研究较少.运用场协同原理对纵向涡的产生和传热强化作用机理作出了初步解释.下一步的研究工作首先应对纵向涡发生器的几何尺寸进一步优化,其次针对矩形窄通道内液体的强化传热进行深入研究,最后以水为介质时,针对纵向涡发生器对窄间隙矩形通道内临界热流密度的影响机理进行研究.  相似文献   

4.
利用三维数值模拟的方法对带有3种异形纵向涡发生器的H型翅片椭圆管换热器的空气侧流动传热特性进行研究。基于H型翅片椭圆管束,讨论了在不同雷诺数下,纵向涡发生器的摆放位置、摆放攻角和形状对空气侧流动传热的影响。研究表明:纵向涡发生器能够将高能量的流体引向流速较低的壁面区域,使冷热流体之间的混合加剧,增强流体的湍流动能,进而达到强化传热的效果;与无纵向涡发生器的管束相比,带纵向涡发生器管束的传热效果有明显的提高;当纵向涡发生器后置时,换热器的传热效果最优;在雷诺数相同,攻角为30°时,流体的传热性能和阻力特性均达到最优;相同攻角摆放时,椭圆角矩形发生器的传热性能和阻力因子均优于其他两种形式的发生器。研究结果为烟气余热回收系统换热器传热性能强化提供理论依据。  相似文献   

5.
纵向带突起内翅片管强化传热研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
1引言近年来由于能源材料费用的不断增长大大地推动了高效节能换热器的发展,各式各样的强化传热表面及设备不断出现,其中单相强化传热的机理就是增加二次传热表面或破坏原来未强化的流体速度或温度边界层。在强化传热技术中,翅片管由于其不但增加了传热面积,而且减少了热阻而得  相似文献   

6.
泰勒涡流为叠加于剪切流之上的二次流,其具有强化传热作用,在航空、水处理、制药工程和化工等领域都具有很大的应用价值。运用Fluent软件,建立长径比Γ = 30的模型并对同轴套管间的流态演变和传热特性进行了数值模拟。模拟结果显示了环隙内流体流态随着内筒转速增加的演变过程,表明在存在径向温差的情况下,涡流的存在强化了传热效率。对不同转速下的强化传热效果进行了对比分析,并确定了最佳状态点。  相似文献   

7.
根据螺旋槽管的结构特点及传热特性,建立了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器的三维模型。以水为工质,运用 Fluent流体分析软件,采用k-ε湍流模型,研究了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器在换热过程中的速度场和温度场,得到了不同槽口形状和光滑管的壁面Nusselt数。结果表明。在相同壳程和雷诺数的情况下,螺旋槽管比光滑管的换热能力提高了6.7%-37.6%,其中三角彤槽和矩形槽螺旋槽管的换热能力提高最大,从而强化了传热。为谊产品的理论进一步研究和实验研究奠定了基础,为谊产品的设计和推广应用提供了依据。  相似文献   

8.
在矩形翼的基础上,提出一种新型的八边形翼纵向涡发生器.在矩形通道内,通过试验比较了矩形翼和八边形翼纵向涡发生器的流动与传热特性.分别在Re相同和阻力损失相同的条件下,分析了不同纵向涡发生器的强化传热效果.结果表明:与矩形翼相比,八边形翼纵向涡发生器的强化传热效果更好,而阻力系数没有明显增加;在阻力损失相同的条件下,矩形翼和八边形翼纵向涡发生器的传热增强率小于在Re相同时的传热增强率.  相似文献   

9.
在第一类边界条件下,从迪恩涡理论出发,采用7种不同几何参数的螺旋铜管以及直铜管进行了传热试验,得到了螺旋管内流体的努塞尔特数、压降以及强化传热综合评价因子随雷诺数、曲率比以及扭率的变化规律。试验结果表明:螺旋管的努塞尔特数和压降均高于直管,且随着曲率比、雷诺数的增大而增大;扭率对努塞尔特数的影响不明显,但扭率增大会引起压降降低;螺旋管的强化传热综合性能评价因子在任何雷诺数、曲率比、扭率下均大于1。在较低雷诺数条件下螺旋管具有很好的强化传热性能。  相似文献   

10.
基于三套管式相变蓄热器的特点,提出应用T字形翅片来强化相变蓄热器的传热性能。研究结果表明:添加翅片可有效地降低蓄热器中相变材料的凝固和融化时间,直翅片和T字形翅片的混合强化结构能使凝固过程比未强化结构节省74%的时间,使融化过程节省60%的时间。因此直翅片和T字形翅片的混合使用可以达到进一步强化传热的目的。  相似文献   

11.
雷诺数Re=214~10 703时,通过数值模拟方法对布置有冲孔和无孔的两种矩形小翼涡流发生器的矩形通道进行了传热和流阻特性的研究。计算结果表明:在低雷诺数下,冲孔矩形小翼涡流发生器的传热因子j值与无孔矩形小翼涡流发生器相差不大,而在高雷诺数下,冲孔涡流发生器的传热因子j值略低于无孔涡流发生器,大约低1.03%~3.05%。在相同的雷诺数下,无孔矩形小翼涡流发生器的阻力因子f大于冲孔涡流发生器,而且随着雷诺数的增大二者的差距也越来越大。通过对比综合性能指标可知,两种通道的综合性能指标均随着雷诺数的增加而减小,而且冲孔矩形小翼涡流发生器的综合性能要优于无孔矩形小翼涡流发生器。  相似文献   

12.
This study presents numerical computation results on laminar convection heat transfer in a plate‐fin heat exchanger, with triangular fins between the plates of a plate‐fin heat exchanger. The rectangular winglet type vortex generator is mounted on these triangular fins. The performance of the vortex generator is evaluated for varying angles of attack of the winglet i.e., 20, 26, and 37° and Reynolds number 100, 150, and 200. The computations are also performed by varying the geometrical size and location of the winglet. The complete Navier–Stokes equation and the energy equation are solved by the (Marker and Cell) MAC algorithm using the staggered grid arrangement. The constant wall temperature thermal boundary conditions are considered. Air is taken as the working fluid. The heat transfer enhancement is seen by introducing the vortex generator. Numerical results show that the average Nusselt number increases with an increase in the angle of attack and Reynolds number. For the same area of the LVG, the increase in length of the LVG brings more heat transfer enhancement than increasing the height. The increase in heat transfer comes with a moderate pressure drop penalty. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/htj.20318  相似文献   

13.
This paper describes an experimental study of heat transfers in the smooth-walled and rib-roughened helical pipes with reference to the design of enhanced cooling passages in the cylinder head and liner of a marine propulsive diesel engine. The manner in which the repeated ribs modify the forced heat convection in the helical pipe is considered for the case where the flow is turbulent upon entering the coil but laminar in further downstream. A selection of experimental results illustrates the individual and interactive effects of Dean vortices and rib-flows on heat transfer along the inner and outer helixes of coils. The experimental-based observations reveal that the centrifugal force modifies the heat transfer in a manner to generate circumferential heat transfer variation with better cooling performance on the outer edge relative to its inner counterpart even with the agitated flow field caused by the repeated ribs. Heat transfer augmentation factor in the range of 1.3 ~ 3 times of the smooth-walled l  相似文献   

14.
纵向涡强化竖直平板自然对流换热的实验研究   总被引:3,自引:1,他引:3  
对纵向涡强化竖直平板自然对流换热进行了实验研究。结果表明,在一定的Rayleigh数范围内,直角三角翼纵向涡发生器的攻角、翼高、翼宽等几何参数是影响强化换热的主要因素。存在最佳攻角;宽高比一定时,翼高和翼宽的变化会影响换热的效果。发现在直角三角翼阵列中前排直角三角翼产生的纵向涡可以强化后排直角三角翼纵向涡的换热。将直角三角翼与矩形低肋换热表面的性能作了对比性实验,在其他条件相同的情况下,直角三角翼强化换热的效果优于矩形低肋。  相似文献   

15.
Three-dimensional numerical simulation results are presented for a fin-and-tube heat transfer surface with vortex generators. The effects of the Reynolds number (from 800 to 2 000) and the attack angle (30° and 45°) of a delta winglet vortex generator are examined. The numerical results are analyzed on the basis of the field synergy principle to explain the inherent mechanism of heat transfer enhancement by longitudinal vortex. The secondary flow generated by the vortex generators causes the reduction of the intersection angle between the velocity and fluid temperature gradients. In addition, the computational evaluations indicate that the heat transfer enhancement of delta winglet pairs for an aligned tube bank fin-and-tube surface is more significant than that for a staggered tube bank fin-and-tube surface. The heat transfer enhancement of the delta winglet pairs with an attack angle of 45° is larger than that with an angle of 30°. The delta winglet pair with an attack angle of 45° leads to an increase in pressure drop, while the delta winglet pair with the 30° angle results in a slight decrease. The heat transfer enhancement under identical pumping power condition for the attack angle of 30° is larger than that for the attack angle of 45° either for staggered or for aligned tube bank arrangement. Translated from Journal of Xi’an Jiao Tong University, 2006, 40(7): 757–761 [译自: 西安交通大学学报]  相似文献   

16.
为研究平行流热管的工作机理,本文基于Fluent软件中的VOF模型编写了蒸发冷凝相变的UDF程序,对不同功率下平行流热管管内两相流动和传热过程进行了数值模拟研究。模拟结果显示了初始阶段平行流热管管内的气液分布,启动阶段管内包括泡状流、弹状流、环状流等复杂流型的转变过程,稳定工作阶段工质在各并联管路中互激振荡流动。在高加热功率下,管内工质的互激振荡流动更为剧烈,热量输送距离更远。研究结果为平行流热管换热器的优化设计提供了参考依据。  相似文献   

17.
有扰流片的矩形通道内空气流动和传热过程的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
以高温透叶片尾部区内部冷却为应用背景,对带顺排、错排扰流片肋的通道内空气流动和传热过程进行了数值模拟。计算结果表明,在相同雷诺数下,错排扰流片的阻力系数比针肋和顺排绕流片的阻力因子均增大约2%,而冷却能力分别增大约50%和9%。  相似文献   

18.
3-D numerical simulations were presented for laminar flow and heat transfer characteristics in a rectangular channel with vortex generators. The effects of Reynolds number (from 800 to 3 000), the attack angle of vortex generator (from 15° to 90°) and the shape of vortex generator were examined. The numerical results were analyzed based on the field synergy principle. It is found that the inherent mechanism of the heat transfer enhancement by longitudinal vortex can be explained by the field synergy principle, that is, the second flow generated by vortex generators results in the reduction of the intersection angle between the velocity and fluid temperature gradient. The longitudinal vortex improves the field synergy of the large downstream region of longitudinal vortex generator (LVG) and the region near (LVG); however, transverse vortex only improves the synergy of the region near vortex generator. Thus, longitudinal vortex can enhance the integral heat transfer of the flow field, while transverse vortex can only enhance the local heat transfer. The synergy angle decreases with the increase of Reynolds number for the channel with LVG to differ from the result obtained from the plain channel, and the triangle winglet performs better than the rectanglar one under the same surface area condition. __________ Translated from Journal of Xi’an Jiaotong University, 2006, 40(9): 996–1000 [译自: 西安交通大学学报]  相似文献   

19.
空气横掠矩形翅片椭圆管束换热规律的数值研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用Fluent软件对矩形翅片椭圆管束空气侧的对流换热情况进行了三维数值模拟,获得了不同流速下翅片表面温度分布,分析了迎面风速与换热系数之间的关系,随着速度的增大,空气侧的换热系数增加,并拟合了换热计算公式。同时分析了不同翅片间距对换热的影响因素,随着翅片间距的增大,空气侧换热系数增加,而且随着Rg数的增加,换热的强化更加明显。  相似文献   

20.
随着强化传热技术的研究发展,各种形式的涡发生器的强化传热效果日益受到国内外的重视。文章比较全面地介绍了近年来国内外关于通道内布置各类涡发生器时的强化传热研究状况,并提出了有待进一步开展的研究内容。  相似文献   

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