孟继安
,
陈泽敬
,
李志信
,
过增元
工程热物理学报
对交叉缩放椭圆管进行了实验和数值研究,给出了换热和沿程阻力系数实验拟合关联式.交叉缩放椭圆管管内截面交叉变化诱导产生强烈的二次流和纵向涡流,改善了速度场与温度场之间的协同关系.实验和数值模拟结果表明,交叉缩放椭圆管管内的流动在Re≥500即表现为湍流,换热强化效果显著.
关键词:
对流换热
,
场协同
,
强化传热
,
交叉缩放椭圆管
杨立军
,
任建勋
,
杜小泽
,
刘登瀛
工程热物理学报
为揭示不同磁致纵向涡对通道内空气对流换热的影响规律,分别就两极和四极钕铁硼永磁体作用下的矩形通道内的对流换热进行了数值模拟.模拟以通道入口段的流动和换热为对象,得到了不同Re和不同壁温下的流场和温度场,对流换热的Nu和阻力系数f以及场协同数Fc.结果表明,不同纵向涡形式下的流场和温度场的协同性不同,具有八纵向涡形式的对流换热的协同性优于四纵向涡形式,强化效果也优于四纵向涡.
关键词:
纵向涡
,
场协同
,
对流换热
,
梯度磁场
,
传热强化
金巍巍
,
屈治国
,
张超超
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
通过三维层流数值模拟,与平片计算结果对比,设计了适用于低流速和Re数(迎面风速1～3 m/s,对应Re数901～2702)下的空调蒸发器用管翅式换热器的开缝翅片形式.研究表明:在上述迎面风速和Re数范围内,开缝翅片性能曲线和平片性能曲线不可避免地有一个交叉点,对应Re数称为转折Re数,在交叉点前的速度和Re数范围内,平片换热器的综合性能优于开缝翅片,而在高于转折Re数后,随着迎面风速的增大,开缝翅片的综合换热性能将越来越优于平片;依据"前疏后密"原则适当减少开缝翅片换热器开缝的条数,可以有效降低转折Re数,并显著改善低流速和Re数下换热器的综合性能.另外,再次验证了场协同理论-温度场和速度场的协同性与换热器换热量间的必然联系.
关键词:
开缝翅片
,
数值模拟
,
优化设计
,
转折Re数
,
场协同
吕树申
,
杨茉
,
华贲
工程热物理学报
通过三维非稳态动量和能量方程的模拟,对圆管通道内空气的磁热风作用机理进行了分析.得出了无量纲长径比为20、30、62和100,带电线圈和管道的直径比从2到200时磁场密度的梯度的影响规律.磁场与温度场的协同作用改变了速度和温度边界层的分布,存在最优条件下的强化传热、传质效果.
关键词:
场协同
,
超导磁场
,
磁热对流
,
传热传质强化
姜波
,
田茂诚
,
冷学礼
,
程林
,
曹炳阳
工程热物理学报
采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了低频振动管外的流动与传热特性,分析了不同参数对换热性能的影响.数值计算结果的场协同理论分析与实验表明:振动有利于强化传热,且其强化传热的效果随着振动频率与振幅升高而增强.在半周期内,时相位为90°时管外的换热性能最好,在一定范围内协同角余弦值随振动频率的变化与振幅基本无关.对比不同管型,沿椭圆管短轴方向振动的协同角余弦值最高,传热效果最好.
关键词:
强化传热
,
振动
,
场协同
,
椭圆管
张利
,
杨昆
,
刘伟
工程热物理学报
对椭圆管椭圆翅片间的流动与传热规律进行了三维数值研究,分析了不同翅片间距、迎面风速对表面换热系数和流动阻力的影响;与具有相同结构参数(相同的基管当量直径和翅片厚度、表面积)的圆管圆翅片进行比较表明,在相同条件下,两者的表面换热系数相差不大,但椭圆管椭圆翅片间流动阻力却有明显的减小.场协同分析表明,翅片迎风侧的换热要优于背风侧;通过适当增加迎风侧翅片面积,减小背风侧翅片面积,可以在强化换热的同时,减小流动阻力.
关键词:
椭圆管
,
椭圆翅片
,
传热
,
数值模拟
,
场协同
云和明
,
程林
,
陈宝明
,
杜文静
工程热物理学报
本文采用CFD技术对小空间中的电子元件的散热进行了研究,模拟了以空气为冷却流体的多种方案下小空间的温度场和速度场,基于场协同原理对其温度场和速度场的协同效果进行了分析.在此基础上提出一种评价电子元件冷却效果的冷却效果数,并以此为指标得出小空间电子元件散热的优化方案和最优间距,为进一步探讨微电子元件的冷却技术打下了基础.
关键词:
场协同
,
CFD
,
电子元件
,
热设计
张宝东
,
苑中显
,
姜建国
工程热物理学报
对二维平行平板通道入口段内设置协同式折流翅片的层流换热和流动特性进行了数值模拟.研究了翅片倾角以及通道长高比L/H对换热和阻力特性的影响.研究的Re数范围为100～1000.在翅片倾角β=0°～21.8°范围内,通道内平均Nu数随翅片倾角β的增大而单调增大,随通道长度增大而单调减小.如果从相同泵功下强化效果来评价,则是小倾角翅片较优,并且随Re数增大强化效果减弱.另外,分析表明,场的协同确实与换热率密切相关.
关键词:
强化传热
,
入口段
,
场协同
,
数值模拟
杨昆
,
刘伟
工程热物理学报
本文采用数值计算方法分析了圆管中部分填充多孔介质时在充分发展段的流动与传热特征,并运用场协同原理分析了其强化传热机理.结果表明,采用部分填充多孔介质的方法可以在管内流动充分发展段构造等效热边界层;选择高热导率、高孔隙率的多孔介质以及合理的多孔介质填充率,可以显著强化换热而不引起流动阻力的过度增加.与传统的在流体边界区域采取传热强化措施不同,此时,主要是在流动的中心区域采取传热强化措施.计算表明,性能评价指标PEC数可达6,因此,本文方法对于高效、低阻换热器的设计有一定的借鉴意义.
关键词:
等效热边界层
,
充分发展段
,
多孔介质
,
场协同
张井志
,
田茂诚
,
张冠敏
,
李蔚
,
马连湘
,
冷学礼
工程热物理学报
通过数值模拟,分析了倾角不同板片组合的板式换热器单流道模型换热和阻力的情况,并结合场协同理论进行分析.模拟结果表明:传热因子j、阻力因子f及面积质量因子J/f均随Re的增大而降低,其值均偏向于倾角较小的板片组合.协同角θ随着Re的增大先增大后基本不变,场协同数Fc随着Re的增大而下降,倾角较大组合的协同性要优于倾角较小的组合.j、f均随着上壁面倾角风的增大而增大,在下壁面倾角βb≤60时变化趋势较大,βb＞ 60时,变化趋势降低.倾角不同的板片组合换热器的性能介于构成“热混合”的常规板片性能之间.
关键词:
板式换热器
,
场协同
,
数值模拟
,
热混合
