内插梯形扰流片的矩形通道内涡流和传热特性

• 作者: 唐新宜 朱冬生 陈宏
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 梯形片 涡流发生器 发夹涡 纵向涡 强化传热
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 71-83
• 分类号: TB657.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2012.01.010

摘要

利用Realizable k-ε湍流模型对带缺口的梯形扰流片进行流动和传热特性的数值模拟,研究了梯形扰流片的缺口位置及流动方式对矩形通道内流场以及传热的影响,同时通过对涡量、流线、流速分布、压力变化、湍流强度等的分析,揭示了扰流片强化传热的机理.结果表明,逆流时Nusselt数比顺流时提高了21.7％,同时摩擦因子也提高了25％.顺流时内侧缺口绕流片提高了传热系数的同时也增加了摩擦阻力,而外侧缺口的绕流片降低了传热系数同时也降低了形状阻力.研究发现较低Reynolds数下(10000＜Re＜14000),逆流体现了较好的综合性能,但较高Reynolds数下(14000＜Re＜20000),带缺口的绕流片则表现更好的综合性能.由于Kelvin-Helmholtz不稳定性导致了绕流片顶端后缘产生自由剪切层并诱发了发夹涡；绕流片的前后压差导致了流场内流体的旋流运动,形成了两个纵向涡；扰流片背面的逆压梯度产生了回流并形成回流涡.纵向涡强化了壁面与流动中心的对流传递过程,发夹涡则强化了主流区的流动混合,两种涡的共同作用加速了壁面的热量交换,实现了强化传热.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱冬生	华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室	193	3237	31.0	44.0
2	唐新宜	华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室	6	45	4.0	6.0
3	陈宏	华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室	4	21	2.0	4.0