国家教育部博士点基金(20070079018)
- 作品数：8 被引量：69H指数：5
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- 涡流发生器强化换热和压降特性的实验设计被引量：7
- 2010年
- 针对强化气侧换热是提高换热器效能的关键,设计建立了研究涡流发生器强化换热性能和压降特性的实验测试系统。通过对涡流发生器强化换热机理及压降特性的分析,建立了研究不同结构和尺寸的涡流发生器的实验装置,并详细介绍了实验方案和程序。实验采取的是气-水逆流换热装置,空气、热水入口温度在基本保持不变的情况下,测量换热板壁面温度、气水进出口温度、水流量、风速和气侧压降,研究不同工况下涡流发生器的强化换热性能和压降特性。可选取不同形状的涡流发生器进行对比性实验和优化实验,以更好地评价涡流发生器的性能,为涡流发生器的模型优化和改进提供实验基础。
- 叶秋玲周国兵程金明程伟良
- 关键词：强化换热涡流发生器压降
- 斜截半椭圆柱面涡流发生器强化换热和压降特性的试验研究被引量：19
- 2010年
- 在矩形通道内布置一对斜截半椭圆柱面涡流发生器(高宽比h/b=1/2),通过改变斜边倾角α、来流攻角β、前沿间距S、布置方式以及顺列、错列两排涡流发生器研究不同工况下的换热和压降特性。试验雷诺数范围为Re=700～26800。结果表明,在试验条件下α=12°时的换热效果要好于α=20°,Re=1300时两者的最高局部对流换热系数分别比平直通道高19.7%和10.7%,Re=26800时分别为23.2%和18.33%。斜截半椭圆柱面涡流发生器(α=12°)的最优攻角为β=60o,最优前沿间距为S=20mm。当Re=26800,β=60°,S=20mm时的最高局部对流换热系数约比平直通道高23.2%,压力损失约比平直通道高33.7%。雷诺数较小时,由于回流滞止区的影响,布置两排涡流发生器后,换热效果反而弱于单排。随着雷诺数增大到4000,双排涡流发生器的换热效果要明显优于单排,Re=26800时,最高局部对流换热系数约比单排涡流发生器高14.4%,比平直通道高33.4%。通过试验得出斜截半椭圆柱面涡流发生器在β=60°,α=12°时的涡旋作用距离大约在250～300mm。
- 叶秋玲周国兵程金明王锡程伟良
- 关键词：涡流发生器强化换热压降
- 带斜截半椭圆柱面空冷器的传热和流阻特性数值模拟被引量：4
- 2011年
- 在Re=400~2200范围内,对管后分别布置一对斜截半椭圆柱面和三角形小翼涡流发生器的顺排和叉排翅片圆管空冷器气侧传热和流阻性能进行数值模拟。结果表明两涡流发生器强化传热效果相当。由于流线型设计,斜截半椭圆柱面在顺排管和叉排管空冷器中产生的流阻分别比三角形小翼低0.07%~2.53%和1.51%~5.31%,在叉排管空冷器中,两涡流发生器在较高Re下均具有流动减阻效果,斜截半椭圆柱面最多可减阻6.40%,三角形小翼最多可减阻4.39%。顺排管空冷器中斜截半椭圆柱面综合性能R=（j/j0）/（f/f0）值在Re〉700时比三角形小翼高0.68%~4.36%,叉排管空冷器中斜截半椭圆柱面综合性能R值比三角形小翼高0.79%~4.78%;斜截半椭圆柱面在叉排管空冷器中的综合性能R值比其在顺排管空冷器中高3.11%~28.38%。
- 高猛周国兵
- 关键词：空冷器强化传热
- 涡流发生器强化直接空冷单排管换热的数值模拟被引量：1
- 2011年
- 为了验证新型涡流发生器（柱面梯形翼）对直接空冷凝汽器单排管的换热有一定的强化作用,利用FLUENT6.3商业软件对安装柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管空气侧换热及流动特性进行了三维数值模拟。结果表明,Re数在300~900的范围内,与未安装涡流发生器的单排蛇形翅片扁管相比,带柱面梯形翼的翅片扁管的平均Nu数增大了123%,摩擦因子增大了111%,其综合换热性能（Nu/f）最多提高5.65%,这说明柱面梯形翼对翅片扁管有强化传热的作用。在模拟过程中,对实际直接空冷凝汽器蛇形翅片单排扁管进行了一定程度的简化,将计算区域按照翅片扁管的对称性尽可能缩小。并将数值模拟的结果进行了网格独立性验证,表明模拟结果的可靠性。
- 杨来顺周国兵
- 关键词：涡流发生器直接空冷单排管强化传热数值模拟
- 几种涡流发生器对矩形通道流阻和传热性能影响的数值模拟被引量：15
- 2010年
- 在雷诺数Re=7 000～26 800范围内,对矩形通道分别布置单排一对斜截半椭圆柱面、矩形小翼等6种涡流发生器的强化传热效果和压降特性进行数值模拟,并用综合评价因子对比分析各涡流发生器强化传热与流动阻力综合性能。结果表明,斜截半椭圆柱面综合性能最好,分别比矩形小翼、斜截半圆柱面、斜截半椭圆柱体高11.40%～21.88%、1.98%～2.11%、2.53%～3.50%;具有较小迎流截面和流线型设计的斜截半椭圆柱面产生的流阻最低,最高可比矩形小翼低22.45%,比斜截半圆柱面和斜截半椭圆柱体略低。斜截半柱面是一种具有较低阻力损失和较好综合性能的新型涡流发生器。
- 高猛周国兵
- 关键词：强化传热数值模拟
- 矩形通道中斜截半椭圆柱面传热和流阻数值模拟被引量：10
- 2011年
- 在雷诺数Re=7000～26800范围内,对布置单排1对斜截半椭圆柱面的矩形通道内空气传热和流动特性进行三维数值模拟,用无量纲数R分析斜截半椭圆柱面斜截角α、攻角β、高度h、距入口间距S、前缘间距s、布置方式对其在通道内强化传热和流阻综合性能的影响。结果表明,在计算条件下,α=20o、β=15o、h=5 mm、S=100 mm、s=30 mm、渐扩式布置(前缘低后缘高、凹面相对)的斜截半椭圆柱面在通道内的强化传热和流阻综合性能最好。斜截半椭圆柱面在通道内产生的端部涡系对其强化通道内传热和流体流动结构的改变发挥了重要作用。
- 高猛周国兵
- 关键词：强化传热数值模拟涡流发生器
- 矩形通道中不同涡流发生器对换热和压降的影响被引量：30
- 2010年
- 对矩形通道内布置单排一对直角三角翼、矩形翼等以及研制的斜截半椭圆、半圆柱面涡流发生器的换热和压降特性进行了对比性实验。实验雷诺数Re在700～26800范围内,所有涡流发生器采用相同的高宽比、斜截倾角、迎流攻角和前沿间距。结果表明,斜截半椭圆柱面强化换热和压降综合性能最好。Re为700、4000和2×104时,最高局部换热系数分别约比平直流道增加了16.9%,9.3%,11.4%。斜截半椭圆柱面的阻力损失比矩形翼要小得多,Re为2×104时,约比矩形翼低37.9%。经分析,斜截半柱面涡流发生器能够产生端部涡和根部马蹄涡系,具有优越的强化换热效果,且由于其流线型柱面而压降较低。柱面相对柱体加工简单,制作方便。
- 叶秋玲周国兵程金明周少祥程伟良
- 关键词：强化换热涡流发生器压降
- 纵向涡流发生器强化传热数值研究进展被引量：2
- 2010年
- 对近年来纵向涡流发生器在换热器气侧强化传热和流阻性能的数值研究进行综述,内容包括：纵向涡流发生器类型及布置方式;纵向涡流发生器强化传热和流阻性能;纵向涡强化传热机理。分别对带斜截半椭圆柱面和斜截半椭圆柱体矩形通道内的层流流动和传热进行数值模拟。结果表明,两涡流发生器强化传热效果几乎相同,比平直通道高72.7%-133.1%;压力损失分别比平直通道增加100.4%-168.3%和108.1%-183.5%,斜截半椭圆柱面强化传热和流阻综合性能优于斜截半椭圆柱体。
- 高猛周国兵
- 关键词：强化传热数值模拟
