流量波動條件下流動與換熱特性研究.pdf

1、本文使用數(shù)值計算軟件CFD研究了圓管中單相水脈動紊流的流動和傳熱特性。計算使用了標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型,穩(wěn)定流動狀態(tài)的模擬結(jié)果與經(jīng)典的勃拉休斯公式、迪圖斯-貝爾特公式吻合得很好。
　　 將加熱和不加熱管道內(nèi)脈動流動數(shù)值模擬的結(jié)果與實驗結(jié)果進行了比較。模擬的參數(shù)如:平均速度,速度振幅,加熱功率和流體溫度等均從試驗數(shù)據(jù)中計算得到,并在CFX中作為各種模擬條件。試驗與計算的結(jié)果對比表明:兩種方法對壓降的研究有相似之處,并且二者之間存在相位差。

2、計算得到的對流換熱系數(shù)與試驗的對流換熱系數(shù)符合程度較差,但與迪圖斯-貝爾特公式吻合得很好,對這種差異的原因進行了分析。
　　 通過數(shù)值計算研究了加熱功率、脈動周期和振幅改變對流動特性,對流換熱系數(shù),努謝爾特數(shù),壁面溫度和截面流體溫度的影響規(guī)律。
　　 結(jié)果表明:流動特性和換熱系數(shù)會周期性地波動,波動周期與入口速度的脈動周期相一致。流速脈動周期的變化對摩阻系數(shù)和努謝爾特數(shù)沒有影響,但是速度振幅和平均速度的增加會使摩阻系數(shù)和