熱水散熱器之外部環(huán)境對流流場分析及其結(jié)構(gòu)改進.pdf

1、以熱水為熱媒的散熱器采暖是我國北方主要的采暖方式，但在其使用過程中仍存在著一些缺點和不足，其中壁面積灰就是一個普遍存在的現(xiàn)象。由于室內(nèi)流場受到房間表面條件、熱源尺寸及加熱強度、環(huán)境因素以及其他控制參數(shù)的影響，對其進行實際測量及計算均有很大的難度，而數(shù)值模擬方法在解決這些問題時可以完整的取得所需的各種數(shù)據(jù)，對室內(nèi)流場研究及分析、改進具有指導(dǎo)意義。
　　為了研究散熱器附近墻壁表面出現(xiàn)積灰的原因，并尋求減少積灰的方法，本文的主要工作如下

2、:
　　對散熱器外部空氣傳熱及流動過程進行理論分析，建立散熱器供暖房間室內(nèi)流場自然對流和輻射傳熱計算的物理及數(shù)學(xué)模型，運用流動及傳熱的相關(guān)理論知識對數(shù)學(xué)模型進行公式的推導(dǎo)和簡化，理論分析流場分布情況及積灰形成的原理。
　　建立了散熱器采暖房間的二維和三維物理模型，利用FLUENT?軟件，采用SIMPLE算法和標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型，求解了二維和三維N-S方程和能量方程，對散熱器采暖房間內(nèi)的速度場和溫度場進行了模擬研究，分析了室內(nèi)速度

3、場和溫度場的分布情況及室內(nèi)流場分布對灰塵顆粒運動的影響，解釋了積灰呈條狀分布的原因，并將二維和三維模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行了比較。
　　對散熱器外部結(jié)構(gòu)進行了改進，模擬計算了結(jié)構(gòu)改進后室內(nèi)溫度場和速度場的分布情況，分析了結(jié)構(gòu)改進后積灰的沉積及分布情況。
　　模擬結(jié)果表明積灰的形成以及分布與散熱器周圍的流場分布情況有關(guān)，通過改進散熱器的結(jié)構(gòu)來改變流場分布，可以減少積灰在壁面的沉積，同時有利于室內(nèi)的美觀、便于積灰的清理，為室內(nèi)供暖