脉动流场下波壁管内流体流动与换热特性

• 作者: 张亮 张安龙 曲平平 荆宇燕
• 来源期刊: 科学技术与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 数值分析 脉动流场 波壁管 强化换热
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 论文|Papers
• 页码范围: 173-178
• 页数: 6页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-1815.2022.01.020

摘要

强化换热是实现绿色低碳发展和提升综合竞争力的有效途径,符合当前"碳中和"的理念.利用数值模拟的方法对脉动流场下波壁管内流体的流动与换热特性进行分析研究.研究发现,当脉动频率很低时,出口截面速度分布类似于稳态时的抛物线分布,而当脉动频率较大时,在波壁管的主流区速度梯度较低,在近壁面处速度梯度很大.脉动流场下无反向流与有反向流下流场的分布明显不同,有反向流流场的紊乱度更高.在脉动流动下,振动分率P＜1时,摩擦因数呈正弦规律变化,当P≥1时,摩擦因数不再呈正弦规律变化;脉动频率会引起摩擦因数的相位发生变化,而振动分率不会引起其相位发生变化.脉动对于波壁管内流体的换热也有一定的影响,当P＜1时,随着P的增加,传热强化系数变化不明显,而当P＞1时,传热强化系数随着P的增加而明显增大.