通道內縱向渦發(fā)生器流動與換熱特性數(shù)值模擬.pdf

1、　　縱向渦發(fā)生器是一種通過使流體在換熱空間產生縱向渦旋流動,從而增強對流話熱的無源強化換熱方法。為進一步優(yōu)化縱向渦發(fā)生器的強化傳熱特性,本文以矩形翼和三角形翼縱向渦發(fā)生器為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法對矩形通道和圓形通道內的流動與傳熱特性開展了研究。
　　對于矩形通道,取雷諾數(shù)變化范圍為 2000~16000,研究了矩形翼縱向渦發(fā)生器的不同尺寸和排布方式對流動與換熱特性的影響。研究結果表明,翼寬為 4mm 時,綜合換熱效果最好；

2、隨著翼寬增大,換熱系數(shù)逐漸增大；隨著矩形翼排數(shù)增多,換熱系數(shù)逐漸增強。當通道內布置多排矩形翼時,首排矩形翼距離通道入口20mm以內綜合換熱效果都非常好,通道入口前端布置矩形翼較為密集的通道平均換熱系數(shù)較高。
　　對于圓形通道,取流速變化范圍為 0.5m/s~2.5m/s,研究了通道內布置矩形翼和三角形翼時的流動與換熱特性。結果發(fā)現(xiàn),三角形翼的綜合換熱效果更佳。當矩形翼和三角形翼翼寬相同并且其他條件相同時,三角形翼的面積是矩形翼面

3、積的一半,換熱系數(shù)相近,阻力因子三角形翼遠低于矩形翼。
　　分析流動結構與換熱的關系可以看出：矩形通道中流體在縱向渦發(fā)生器附近會產生漩渦,如果通道足夠長的話,那些漩渦最終會融合成一個大的逆時針漩渦。通道上下面都布置縱向渦發(fā)生器的比只有通道底面布置縱向渦發(fā)生器產生的漩渦多,影響范圍廣,強度也大；并且通道的綜合性能效好。圓形通道中插入物上下表面均布置了渦發(fā)生器,使得通道內產生四個漩渦。扭轉帶的存在增強了擾流,漩渦數(shù)量相同但綜合換熱效