花瓣式翅片成形機理及其傳熱特性.pdf

1、該文以強化傳熱中常用的傳統(tǒng)二維亞結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),提出了一種新型的表面三維亞結(jié)構(gòu)-花瓣式翅片,建立花瓣式翅片柱模型.此翅片柱既具備加工的可行性又能兼顧對流動阻力的影響,并具有較高的強化傳熱性能.其間斷性的螺紋三角形翅片在增加傳熱表面積同時,使氣流的層流邊界層還沒有在翅片面上充分發(fā)展即告分離,并且增加湍流強度,大大減薄氣流邊界層厚度,從而提高傳熱系數(shù).具有比連續(xù)式翅片柱更強的傳熱強化作用.綜合利用層流與湍流邊界層理論分析花瓣式翅片柱的強化傳熱機

2、理,并成功提出了理論分析模型與平均傳熱系數(shù)理論計算方法,該方法的計算結(jié)果與實驗值符合良好.利用該文提出的計算方法可以預(yù)測不同類型高低翅片強化柱的傳熱性能.運用機械加工方法,在小直徑銅柱表面加工出花瓣式翅片.該加工方法包括一次翅化成形和二次翅化成形兩個過程,加工得到的花瓣式翅片是一種與基本連成一體的"整體翅片".通過建立切削模型,研究翅加工過程的質(zhì)量控制.分析外表面拉削過程中不利于散熱的翻邊毛刺形成機理,并通過實驗確定三角形拉削刀具的前角

3、γ<,0>、刀尖角β及拉削深度α<,p>因素對毛刺的影響規(guī)律.建立花瓣式翅片柱的散熱模擬實驗裝置和風(fēng)洞實驗平臺,在高壁溫條件下,以空氣為介質(zhì),進行四不同結(jié)構(gòu)翅片柱的對比傳熱試驗,研究強制對流情況下花翅式翅片的傳熱性能和流阻性能.雷諾數(shù)Re=1.22×10<'3>時花瓣式翅片柱的傳熱系數(shù)比光柱的提高了16﹪,而阻力損失只增加1.3﹪,表明花瓣式翅片傳熱效能比螺紋式和直槽式的翅片更好,傳熱強化性能評價最高,且氣流流速越大越有利于發(fā)揮花瓣式翅