薄隔板对流系统的传热显著增强特性

已有研究发现隔板对流系统具有成倍增强传热的能力,而系统采用一定厚度的隔板占据了系统的空间,使得参与传热的流体占有量较少。采用系统高度H为单位对系统各尺寸进行无量纲化,该文研究加入薄隔板厚度l=0.01时隔板对流系统的增强传热特性,薄隔板系统显著提高了系统中的流体占有量。通过对二维DNS计算结果的分析发现,在狭缝高度d=0.01和0.02时,薄隔板下方对应的狭缝很短,流体会快速流过狭缝,使得流体被加热过程变短,相比厚隔板系统中狭缝流动产生的温度漂移量明显减少,虽然薄隔板系统流体量和传热通道数明显增加,但传热效率没有显著的提升。薄隔板对流系统的关键几何参数特性相比厚隔板系统发生了变化,在传热通道宽度较小时狭缝高度d和通道宽度b同时影响系统的温度及传热特性。当减小狭缝高度至d=0.005时,厚隔板系统已不能产生绕隔板的单向流动和增强传热现象,而薄隔板对流系统仍能产生较大的温度漂移量,使得系统的增强传热进一步大幅度提高,最优增强传热Nu数可达到无隔板系统的5.5倍,增加450%。