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多孔金属布置对热沉传热特性影响的数值研究

李勇铜 , 巩亮 , 张克舫 , 徐会金

工程热物理学报

本文基于传统微通道热沉的物理模型,建立了完全填充、三角形填充、梯形填充、渐扩梯形填充及底层填充5种不同几何布置形态的多孔金属微通道热沉的数值模型.在层流流动的范围内,对不同布置形态多孔金属微通道热沉的阻力系数、平均Nu数、热阻、有效温控系数及能效因子等相关参数进行了数值研究,并应用场协同原理对多孔金属强化微通道的换热性能进行了分析.结果表明:微通道热沉中填充多孔金属后可显著改善速度场与温度场之间的协同性,填充不同多孔金属布置形态的微通道热沉可使平均协同角减小9.6°~23.2°左右;5种不同多孔金属布置形态的热沉中,完全填充热沉的热阻最小,冷却效果最好;等泵功情况下,当Re数大于150时,完全填充和梯形填充热沉的综合换热性能均优于传统微通道.

关键词: 多孔金属热沉 , 多孔介质 , 热沉 , 流动换热

基于凹腔驻涡的无焰燃烧室数值模拟

臧鹏 , 张克舫 , 崔玉峰 , 聂超群

工程热物理学报

无焰燃烧的关键在于高温烟气与新鲜空气燃料的充分掺混。本文设计了一种基于凹腔驻涡的无焰燃烧室,并对其进行了零维和三维数值计算。零维数值计算运用简单的化学反应网络模型预测了燃烧室NOx排放,凹腔当量比为0.5时,NOx排放低于5mg/m3(@15%O2)。凹腔产生的高温烟气,可以使燃烧室后部温度分布均匀,消除了温度峰值,燃烧室实现了无焰燃烧。双凹腔结构有利于改善燃烧室出口温度分布。

关键词: 无焰燃烧 , 数值模拟 , 双凹腔结构

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