脈動(dòng)對(duì)管流換熱影響的研究.pdf

1、通常認(rèn)為,流體在管流運(yùn)動(dòng)時(shí),脈動(dòng)流可以流體的熱邊界層發(fā)生破壞,改變了邊界層的熱阻,從而達(dá)到強(qiáng)化對(duì)流換熱的目的。針對(duì)這個(gè)理論,許多學(xué)者對(duì)脈動(dòng)的換熱問(wèn)題進(jìn)行了大量研究,但是所得出的結(jié)論并不一致,甚至出現(xiàn)了截然相反的結(jié)果。本文主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)值模擬兩種方法細(xì)化地分析了脈動(dòng)流對(duì)管流換熱的影響。
　　 本實(shí)驗(yàn)利用電機(jī)帶動(dòng)球閥的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)提供一個(gè)周期性變化的脈動(dòng)管流場(chǎng),以恒溫水箱提供恒壁溫的條件,通過(guò)改變脈動(dòng)源到水箱入口的距離來(lái)改變脈動(dòng)

2、流速度或壓力波動(dòng)的振幅。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出,在層流的情況下,管壁的表面換熱系數(shù)隨著脈動(dòng)頻率的增加而逐步增大；但在紊流的情況下,脈動(dòng)頻率的增加反而抑制了管流的表面換熱；隨著脈動(dòng)源到水箱入口的距離增加,管流的換熱也逐漸減小。
　　 在Fluent軟件模擬中,通過(guò)UDF編輯了周期性變化的速度入口,利用Laminar模型模擬了圓管內(nèi)層流的換熱脈動(dòng)流動(dòng)與換熱過(guò)程,然后利用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型模擬了紊流情況下的流動(dòng)換熱過(guò)程。通過(guò)模擬可以得出各種條件