管內核心流分段填充多孔介質的傳熱強化分析.pdf

1、在能源、電子、化工、石油、制藥等各個行業(yè)中，換熱器都是不可或缺的重要設備。換熱設備的換熱能力以及換熱效率的高低直接影響到以上各個行業(yè)的生產效益和產業(yè)發(fā)展。在現代社會中，一方面科學技術迅猛發(fā)展，科技產品日新月異，人類的生活水平和生活質量不斷提高，對能源的需求和依賴日趨強烈；另一方面，全球能源嚴重短缺，供應緊張，二者形成強烈矛盾。能源的短缺和匱乏嚴重地制約了人類社會發(fā)展進步的可持續(xù)性，沒有能源的供應保障，人類社會發(fā)展到一定階段便受到巨大阻力

2、，發(fā)展速度驟減，最終面臨的便是停滯不前。因此，針對換熱設備的換熱能力和換熱效率的提高這一目標，對強化傳熱技術進行長期、廣泛、深入的研究是非常有必要的。
　　 在各種強化傳熱技術中，基于管內核心流強化傳熱理念的管內插入扭帶的強化傳熱技術和在管內層流充分發(fā)展段的核心流區(qū)域部分地填充多孔介質強化傳熱技術，與傳統(tǒng)的在流體邊界區(qū)域采取傳熱強化措施不同，上述兩種強化傳熱技術主要是針對流體流動的中心區(qū)域而采取的傳熱強化措施。
　　 本

3、文通過對圓管管內層流充分發(fā)展段的核心流區(qū)域的測試段分段填充多孔介質，并建立管內流體的流動與傳熱的數學模型，對位于圓管層流充分發(fā)展段的核心流區(qū)域測試段以不同的填充密度分段填充多孔介質后各種多孔強化管的流體流動和傳熱進行了數值模擬計算和分析。數值模擬結果表明：在管內層流充分發(fā)展段內填充金屬多孔介質后，邊界流的溫度梯度較大，管內核心流的溫度分布比較均勻，圓管壁面與管內流體之間的換熱得到明顯強化，在分段填充的單元管長相同的情況下，多孔介質填充密