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管形对水平管降膜圆周膜厚和Nusselt数的影响 被引量：18
1
作者 罗林聪 潘继红 +2 位作者 田茂诚 黄涛 任毓程 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2760-2768,共9页
针对海水淡化系统的水平管降膜蒸发,建立了二维数值模型,分析了光滑圆管和6种不同截面形状的蛋形管外降膜流动及传热特性。采用VOF方法考察了不同管型对管外液膜分布和传热特性的影响。数值结果表明:蛋形管外液体沿周向流动较圆管稍快,... 针对海水淡化系统的水平管降膜蒸发,建立了二维数值模型,分析了光滑圆管和6种不同截面形状的蛋形管外降膜流动及传热特性。采用VOF方法考察了不同管型对管外液膜分布和传热特性的影响。数值结果表明:蛋形管外液体沿周向流动较圆管稍快,且可获得更均匀更薄的液膜;液膜厚度随半轴比ε增大而减小,随周向先逐渐减小后迅速增加,圆管和蛋形管的液膜最小值分别出现在周向相对坐标0.69和0.70～0.84附近。蛋形管的膜内量纲1温度较圆管的小,其热边界层厚度较薄,具有更好的传热性能。拟合数据得到,ε为2.4的蛋形管具有最好的传热性能,其Nusselt数可达0.32,较圆管的高出12.68%。最后,将数值模拟结果与文献中的数据进行了对比,验证了数值模型的可行性和合理性。 展开更多
关键词 蛋形管 降膜流动 膜厚 nusselt数
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风冷柴油机散热片Nusselt数的数学模型研究 被引量：1
2
作者 陈烈强 沈文生 谭永忠 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期18-22,共5页
根据本研究元件的传热特征，编集了一组微分方程描述传热过程。同时采用模拟分析方法指导模型实验，采用综合法将实验结果表述为适合实验条件的Ｎｕｓｓｅｌｔ数经验计算公式。
关键词 nusselt数 散热片 柴油机 风冷 数学模型
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受限式阵列射流冲击传热的试验和数值研究
3
作者 李勇 张劲 +3 位作者 张迎春 张嘉杰 马素霞 谢公南 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第10期1233-1244,共12页
阵列射流是提高微型通道或狭小空间内传热性能的有效方法.借助试验研究和数值仿真方法,从靶面温度分布、流场信息和全局Nusselt数等角度,探究了射流高度/射流间距(Z/dj=0.60~1.67)这一无量纲参数对多股射流冲击流动传热的影响规律.结果... 阵列射流是提高微型通道或狭小空间内传热性能的有效方法.借助试验研究和数值仿真方法,从靶面温度分布、流场信息和全局Nusselt数等角度,探究了射流高度/射流间距(Z/dj=0.60~1.67)这一无量纲参数对多股射流冲击流动传热的影响规律.结果表明:当射流孔数目为奇数时,流体之间的相互作用力越发平衡;当总流量不变时,射流孔数目越少,冷却效果越好;当射流间距较小时,射流会出现明显偏移.随着射流间距的增大,流动结构的对称性逐渐恢复,射流之间的相互作用减弱,受热面温度分布和流体速度分布更加均匀.多股射流的流动传热性能受Z和dj的共同影响,Z/dj对2个和3个射流孔下Nusselt数分布影响差异性较小,其中Z/dj值分别为1.67和1.25时Nusselt数达到峰值.该文的研究结论有助于优化多股射流结构,进一步提升多股射流的换热性能. 展开更多
关键词 狭小空间 射流冲击 强化传热 射流高度/射流间距 nusselt数
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扭转方管内局部努塞尔数减小机制的数值模拟
4
作者 郭安宁 张金龙 +2 位作者 王璐 王良璧 龚志山 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1430-1437,共8页
针对扭转方管内局部努塞尔数减小问题,本文应用热通量对流传输方程开展数值模拟研究,分析直方管和扭转方管内热通量的输运机制。结果发现:雷诺数为1200,截面边长为2 cm的直方管某区域内局部努塞尔数是扭率为4的扭转方管内的1.11倍,而扭... 针对扭转方管内局部努塞尔数减小问题,本文应用热通量对流传输方程开展数值模拟研究,分析直方管和扭转方管内热通量的输运机制。结果发现:雷诺数为1200,截面边长为2 cm的直方管某区域内局部努塞尔数是扭率为4的扭转方管内的1.11倍,而扭转方管内平均努塞尔数是直方管的1.80倍。直方管内速度项和速度梯度项均促进热通量传输,而扭转方管这一区域内速度梯度和其自身对热通量传输作用相反引起热通量传输抑制。本文的研究可以为进一步理解扭转方管强化传热效果提供基础。 展开更多
关键词 扭转方管 直方管 对流传热 热通量传输 速度项 速度梯度项 机制 努塞尔数 数值模拟
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侧壁凹槽结构微通道流动与换热特性
5
作者 朱崎峰 崔阳 +3 位作者 赵同乐 温小萍 孙好雷 和文强 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期99-107,共9页
目的为探究凹槽形状对微通道热沉内液体流动与换热性能的影响,寻找适用于微通道流动减阻和强化传热的最优凹槽几何结构,以提高微通道热沉的冷却效率,方法通过试验测试不同体积流量下去离子水在扇形凹槽结构微通道、水滴形凹槽结构微通... 目的为探究凹槽形状对微通道热沉内液体流动与换热性能的影响,寻找适用于微通道流动减阻和强化传热的最优凹槽几何结构,以提高微通道热沉的冷却效率,方法通过试验测试不同体积流量下去离子水在扇形凹槽结构微通道、水滴形凹槽结构微通道和梯形凹槽结构微通道内的进出口压力降和温升,采用流动摩擦因子、平均努塞尔数、强化传热因子和场协同数评价不同微通道内液体强制对流的流动和换热性能,并与光滑微通道的性能进行对比。结果随着体积流量增加,微通道内液体流动压降、平均努塞尔数和强化传热因子增大,流动摩擦因子、进出口温差和场协同数则相应减小,表明微通道内液体流动的泵耗功率增大,但其对流换热性能和换热效率却均得到显著提升;3种凹槽结构内液体流动压降和平均摩擦因子均小于光滑微通道,降低了流动的泵耗功率;在液体流量较大时,水滴形凹槽结构微通道和梯形凹槽结构微通道的换热性能和换热效率均优于光滑微通道;扇形凹槽结构微通道的换热性能和换热效率最好,其平均努塞尔数和综合强化传热因子最高分别达到7.81和1.32。结论研究结果为改进微通道设计以解决超大规模集成电路芯片冷却问题提供了参考。 展开更多
关键词 微通道 凹槽 传热 努塞尔数
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插芯结构对旋流冷却流动换热特性的影响
6
作者 何伟 肖俊峰 +3 位作者 高松 李园园 于飞龙 伍赫 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期105-115,共11页
针对用于透平叶片前缘的旋流冷却结构,为了改善其冷气发展空间、提高综合冷却性能,提出了一种布置在冷却腔内的插芯结构。基于简化旋流冷却结构,采用数值模拟方法研究了插芯结构对旋流冷却靶面换热系数、综合冷却性能、流量分配、流动... 针对用于透平叶片前缘的旋流冷却结构,为了改善其冷气发展空间、提高综合冷却性能,提出了一种布置在冷却腔内的插芯结构。基于简化旋流冷却结构,采用数值模拟方法研究了插芯结构对旋流冷却靶面换热系数、综合冷却性能、流量分配、流动结构等的改善效果和作用机理。结果表明:增设插芯结构后,在射流雷诺数5 000~20 000范围内,旋流冷却结构的靶面面积平均努塞尔数增加了5.9%~8.3%,综合冷效因子增加了5.2%~6.6%,吸力侧努塞尔数提高了14.8%~16.6%,相邻喷嘴间流量的最大差从18%削减到5%。插芯结构削减了上游射流在旋流腔轴心处的发展空间,抑制了旋流回流和旋流涡核的形成,降低了上游冷气对新鲜射流的干扰,强化了旋流对壁面边界层的削弱效果,从而有效增加了旋流结构的一致性并提高了靶面换热系数的强度和均匀性。 展开更多
关键词 旋流冷却 透平叶片 内部冷却 努塞尔数 射流雷诺数
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射流-再生通道复合冷却流动方式及流量分配对传热性能的影响规律研究
7
作者 周棋润 李勇 +4 位作者 张劲 张嘉杰 张迎春 马素霞 谢公南 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期2116-2124,共9页
为解决超燃冲压发动机更高马赫数飞行时的严苛热挑战问题,本文提出了一种射流-再生通道复合冷却技术,并数值探究了不同流动方式和复合冷却流量分配下超临界正癸烷的传热性能。结果表明:3种流动方式中,射流-横流复合冷却性能最优;以超临... 为解决超燃冲压发动机更高马赫数飞行时的严苛热挑战问题,本文提出了一种射流-再生通道复合冷却技术,并数值探究了不同流动方式和复合冷却流量分配下超临界正癸烷的传热性能。结果表明:3种流动方式中,射流-横流复合冷却性能最优;以超临界正癸烷作为冷却工质,单股射流下最佳配比是横流流量占总流量87.5%,射流流量占总流量12.5%。多股射流(射流孔数为2和3)的最佳配比则为横流流量占总流量75%,射流流量占总流量的25%;对比研究了超临界正癸烷与环境空气的复合冷却传热性能,发现虽然环境空气的冷却效果更好,但传热均匀性较差;而超临界正癸烷复合冷却的温度不均匀性程度更小,整体传热性能更佳。本文研究结果为复合冷却系统流动介质的选择以及流量的合理分配提供了依据。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 热防护 复合冷却 射流冲击 再生冷却 横流 努塞尔数 传热均匀性
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基于努塞尔数的液氢低温四区存储模型研究
8
作者 徐成佳 张小卿 新家正太 《可再生能源》 北大核心 2025年第4期427-432,共6页
文章采用亥姆霍兹能量方程对氢的热物性进行了计算,建立了液氢低温四区存储模型。针对不同的实验工况,提出基于模型的努塞尔数(Nu)新关联式,对四区模型的凝结表面换热系数进行修正,得到四区修正模型。与实验值相比,修正后模型计算结果... 文章采用亥姆霍兹能量方程对氢的热物性进行了计算,建立了液氢低温四区存储模型。针对不同的实验工况,提出基于模型的努塞尔数(Nu)新关联式,对四区模型的凝结表面换热系数进行修正,得到四区修正模型。与实验值相比,修正后模型计算结果的误差保持在3%以内。在此基础上,考察不同充满率对液氢自增压存储的影响,结果表明:随着充满率的提高,储罐自增压速率先变慢后变快;液氢低温存储时存在最佳充满率,使得储罐安全存储时间最长。 展开更多
关键词 液氢 亥姆霍兹能量方程 努塞尔数(Nu) 低温储存
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振荡流下旋转圆柱涡致振动与传热特性研究
9
作者 杨国耀 孙悦 +2 位作者 单智超 李祥 丁林 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第7期62-74,共13页
基于海洋深层流的特点,数值模拟了振荡来流条件下不同折减速度U*和旋转速率α对圆柱振动响应与传热特性的影响。结果表明,圆柱的x(A_(peaks,x)^(*))和y方向(A_(peaks,y)^(*))的振幅比存在多个极值点,且随着α增加,A_(peaks,x)^(*)的最... 基于海洋深层流的特点,数值模拟了振荡来流条件下不同折减速度U*和旋转速率α对圆柱振动响应与传热特性的影响。结果表明,圆柱的x(A_(peaks,x)^(*))和y方向(A_(peaks,y)^(*))的振幅比存在多个极值点,且随着α增加,A_(peaks,x)^(*)的最大值增大,其对应的U*减小。位移和升阻力系数随着α和U*变化表现出显著差异,x方向的时间平均位移随U*的增加而增大,y方向平均位移和升阻力系数均随α的增大而增大。圆柱的运动轨迹在0≤α≤1.0时,无明显规律;在α=1.5时,为圆环状。随着U*增加,圆柱平均努塞尔数增大,局部努塞尔数分布逐渐成圆形。随着α增大,涡旋脱落模式由2S转变为单排排列,尾迹逐渐拉伸并趋于U型模式。温度场结果表明,前驻点热交换较弱,后驻点热交换和局部传热效率显著提升。 展开更多
关键词 涡致振动 振荡流 换热特性 旋转圆柱 努塞尔数
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输电线路覆冰导线对流换热的数值模拟 被引量：7
10
作者 朱永灿 黄新波 +3 位作者 贾建援 程丹 林淑凡 张烨 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3441-3446,共6页
现有架空线覆冰、融冰模型忽略研究对象的温度场分布,难以进行局部热平衡分析。针对该问题,通过对比确定对流换热是覆冰、融冰过程中重要的热量损失原因,并建立了裸导线及覆冰导线的对流换热有限元模型,获取不同Reynolds数下覆冰对象的N... 现有架空线覆冰、融冰模型忽略研究对象的温度场分布,难以进行局部热平衡分析。针对该问题,通过对比确定对流换热是覆冰、融冰过程中重要的热量损失原因,并建立了裸导线及覆冰导线的对流换热有限元模型,获取不同Reynolds数下覆冰对象的Nusselt数分布曲线。结果表明：覆冰对象表面对流换热差异明显,当Reynolds数为10 000时,裸导线及圆形覆冰导线迎风区域-45°~45°范围内的局部Nusselt数平均值分别为总平均值的1.45倍和1.48倍;随着Reynolds数增加,上述倍数值略有降低。最后拟合出了局部平均Nusselt数计算公式,该公式有利于提高对流换热数值计算精度,可用于改进覆冰、融冰模型。 展开更多
关键词 输电线路 覆冰 融冰 对流换热 nusselt数 数值模拟
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螺旋叶片转子强化传热机理分析 被引量：7
11
作者 张震 杨卫民 +2 位作者 关昌峰 丁玉梅 阎华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3927-3932,共6页
以螺旋叶片转子为研究对象,对转子的强化换热机理进行理论分析,提出螺旋叶片转子3种强化传热机理,包括截面收缩效应强化、螺旋流动效应强化以及二次流效应强化。采用理论推导的方法,建立湍流区内Nusselt数预测关联式以及压力降预测关联... 以螺旋叶片转子为研究对象,对转子的强化换热机理进行理论分析,提出螺旋叶片转子3种强化传热机理,包括截面收缩效应强化、螺旋流动效应强化以及二次流效应强化。采用理论推导的方法,建立湍流区内Nusselt数预测关联式以及压力降预测关联式,从而预测转子几何参数等对转子强化传热特性及阻力特性的影响。同时,将关联式预测结果与对应的强化传热实验结果进行对比,对比结果表明:推导得出的Nusselt数预测关联式计算值与实验得到的Nusselt数之间的最大偏差为7.4%,阻力系数的预测关联式计算值与其实验值之间的最大偏差为10.1%。 展开更多
关键词 螺旋叶片转子 强化传热 预测关联式 nusselt数 阻力系数
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叉排微柱群内顶部缝隙对传热效率的影响 被引量：6
12
作者 刘志刚 张承武 管宁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1025-1031,共7页
以去离子水为工质,实验研究了直径为500μm、高度为500μm以叉排排列的微柱群内顶部缝隙对传热效率的影响规律。采用电加热棒进行加热,测量微柱群板Reynolds数在8～400之间在不同顶部缝隙时的进出口温度与流量,获得微柱群内流动阻力系数... 以去离子水为工质,实验研究了直径为500μm、高度为500μm以叉排排列的微柱群内顶部缝隙对传热效率的影响规律。采用电加热棒进行加热,测量微柱群板Reynolds数在8～400之间在不同顶部缝隙时的进出口温度与流量,获得微柱群内流动阻力系数及Nusselt数,进而掌握微柱群内传热效率与Re关系。研究结果表明,在较低Re时,顶部缝隙对微柱群内流动阻力和Nu影响较小;随着Re增加,其对流动阻力与Nu的影响越来越显著。微柱群传热效率一开始随着Re增加而快速增加,随着Re进一步增加,其传热效率开始缓慢增加甚至出现下降。根据实验结果,尽管微柱群顶部缝隙存在降低了其内Nu,但提高了微柱群的传热效率。 展开更多
关键词 微柱群 顶部缝隙 传热效率 流动阻力 nusselt数
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矩形微通道热沉内单相稳态层流流体的流动与传热分析 被引量：4
13
作者 王丽凤 邵宝东 +1 位作者 程赫明 唐艳军 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第8期855-862,共8页
采用解析方法分析了矩形微通道热沉内单相稳态层流流体的流动与传热.基于y方向流速和导热不变的假设,建立流体在矩形微通道内流动的流速方程和传热的温度方程,进而推导出Nusselt数和Poiseuille数的理论表达式.通过计算结果可以看出,推导... 采用解析方法分析了矩形微通道热沉内单相稳态层流流体的流动与传热.基于y方向流速和导热不变的假设,建立流体在矩形微通道内流动的流速方程和传热的温度方程,进而推导出Nusselt数和Poiseuille数的理论表达式.通过计算结果可以看出,推导的Nusselt数和Poiseuille数的解析解与其他文献的结果吻合较好,而且当宽高比趋于无穷大时,Nusselt数和Poiseuille数分别趋近于8.235和96,这与其他文献结果完全相同.在Reynolds数相同时,摩擦因数随着宽高比的增加而增加,而在相同宽高比时,摩擦因数随Reynolds数的增加而减小. 展开更多
关键词 矩形微通道 热沉 nusselt数 Poiseuille数 稳态层流
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加热功率对三角形微肋阵内流动与对流换热特性的影响 被引量：3
14
作者 邱德来 管宁 +2 位作者 张承武 赵孝保 刘志刚 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2062-2069,共8页
建立了三角形微肋阵对流换热性能测试系统,以去离子水为工质对三角形微肋阵（d=247μm,H=500μm）的流动及对流换热特性进行了实验研究,测试并得到了去离子水流经三角形微肋阵时压力降、阻力系数f及Nusselt数（Nu）等参数在不同Reynold... 建立了三角形微肋阵对流换热性能测试系统,以去离子水为工质对三角形微肋阵（d=247μm,H=500μm）的流动及对流换热特性进行了实验研究,测试并得到了去离子水流经三角形微肋阵时压力降、阻力系数f及Nusselt数（Nu）等参数在不同Reynolds数（Re）及加热功率P下的变化规律,分析了加热功率对于三角形微肋阵流动阻力及对流换热特性的影响机理。实验结果表明,Re为0~250范围内,随加热功率增加三角形微肋阵阻力系数明显增大,增加幅度最高可达200%以上;当Re〉250时,不同加热功率对阻力系数的影响显著减弱;而当Re〉600时,阻力系数几乎不再随加热功率增加而发生变化。当Re〈250时,随加热功率增加三角形微肋阵Nu逐渐增大,Nu增加幅度最高可达75%以上,即加热功率增加可以强化对流换热;然而当Re〉250时,受三角形背风区旋涡演变的影响,Nu随加热功率增加而逐渐减小。 展开更多
关键词 微肋群 加热功率 REYNOLDS数 摩擦阻力系数 nusselt数 流动 对流 实验验证
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内置高温体倾斜多孔腔体中自然对流的LBM模拟 被引量：4
15
作者 李培生 孙金丛 +1 位作者 张莹 李伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1073-1080,共8页
为了研究内置高温体倾斜多孔腔体中流体流动与传热机理,本文采用格子Boltzmann方法从介观尺度对其多孔腔体内自然对流现象进行了模拟研究,讨论了孔隙度ε(0.4,0.7,1.0)、Da数(10^(-4),10^(-2))、Ra数(10~5~10~7)及倾角θ(0°~90... 为了研究内置高温体倾斜多孔腔体中流体流动与传热机理,本文采用格子Boltzmann方法从介观尺度对其多孔腔体内自然对流现象进行了模拟研究,讨论了孔隙度ε(0.4,0.7,1.0)、Da数(10^(-4),10^(-2))、Ra数(10~5~10~7)及倾角θ(0°~90°)等参数对其对流传热的影响。模拟结果表明:等温线会随着腔体倾斜向底部偏移;Da=10^(-4)时,流线呈现对称分布特性,Da数增大时,多孔方腔右侧流线会绕过高温方块经过左边区域,流线分布发生偏移。热壁面上平均Nusselt数Nuave随倾角增大呈现特定变化规律,增大孔隙度ε、Da数、Ra数时,均可以增强流体与热壁面之间的自然对流传热能力。 展开更多
关键词 倾斜腔体 多孔介质 高温方块 自然对流 LBM nusselt数
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外凸式波节套管换热器壳程流动与传热机理的数值模拟 被引量：3
16
作者 韩怀志 李炳熙 +1 位作者 何玉荣 邵伟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期85-94,共10页
针对波节套管换热器壳程中的流动和传热机理进行了k-ε的数值模拟研究。采用六面体网格结合波节区域加密的特殊划分方法,进行了首层网格间距和主流区网格间距的无关性分析。数值模拟结果与经验公式进行对比,验证了数值模拟方法的准确性... 针对波节套管换热器壳程中的流动和传热机理进行了k-ε的数值模拟研究。采用六面体网格结合波节区域加密的特殊划分方法,进行了首层网格间距和主流区网格间距的无关性分析。数值模拟结果与经验公式进行对比,验证了数值模拟方法的准确性。对比分析了波节管和光管中流动和传热参数(速度、温度、湍动能和湍流耗散率)的性能差异,揭示了波节管的强化换热机理。同时,分析了波节管的局部Nusselt数和阻力降沿壁面的变化规律。结果表明流体在波节的去流侧形成了一个脱体旋涡,破坏了流体的速度边界层和温度边界层,同时使得其内部的摩擦阻力和热扩散能力明显提高,起到了明显的强化换热效应。 展开更多
关键词 波节套管换热器 k-ε模型 nusselt数 阻力降 强化换热
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微细铜丝在水中自然对流换热 被引量：3
17
作者 管宁 刘志刚 张承武 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2070-2076,共7页
采用实验与数值模拟相结合的方法分别研究了封闭空间内水平放置的直径为39.9、65.8、119.1μm的微细铜丝(微丝)在水中的对流换热,分析了微丝表面自然对流换热特性及机理。实验通过焦耳加热的方法测量了不同直径微丝在水中自然对流的传... 采用实验与数值模拟相结合的方法分别研究了封闭空间内水平放置的直径为39.9、65.8、119.1μm的微细铜丝(微丝)在水中的对流换热,分析了微丝表面自然对流换热特性及机理。实验通过焦耳加热的方法测量了不同直径微丝在水中自然对流的传热系数及Nusselt数。同时建立三维不可压数学模型对微丝在水中的自然对流进行数值模拟,并将计算结果与实验值进行了对比。研究表明,数值模拟结果与实验值基本吻合,微丝在水中自然对流的传热系数随直径减小而显著增大,Nu则明显减小,且Nu随热通量增加的变化率也随直径减小而明显降低;微丝表面边界层厚度随直径减小而变薄,但边界层厚度与微丝直径的比值则逐渐增大;另外,对比微丝与常规尺度圆管表面自然对流的流场、温度场以及边界层分布,发现相同温差下微丝表面自然对流换热的边界层与常规尺度下沿壁面由底部向上发展的形状不同,而是沿微细丝表面呈椭圆形包裹于其上,因此削弱了表面对流换热强度,导致温度场呈现出较明显的导热特征。 展开更多
关键词 微丝 自然对流 nusselt数 边界层
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等边三角形微通道内层流的流动特性和换热特性的研究 被引量：3
18
作者 何颖 邵宝东 程赫明 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第3期313-321,共9页
研究等边三角形截面微通道内充分发展层流的流动特性和换热特性,基于Navier-Stokes方程的基本理论,在等边三角形一边向流体加入定常热流密度时,给出了微通道内充分发展层流的速度分布和温度分布的近似解,以及微通道内充分发展对流传热... 研究等边三角形截面微通道内充分发展层流的流动特性和换热特性,基于Navier-Stokes方程的基本理论,在等边三角形一边向流体加入定常热流密度时,给出了微通道内充分发展层流的速度分布和温度分布的近似解,以及微通道内充分发展对流传热的摩擦因子和Nusselt数;并通过商业软件Fluent对微通道内的流动和换热进行数值模拟,得到通道内温度和速度的数值解,进而计算得到充分发展对流传热的摩擦因子和Nusselt数;二者进行对比,结果吻合很好,验证了计算结果的正确性. 展开更多
关键词 等边三角形微通道 nusselt数 摩擦因子 稳态层流
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加热热通量对微柱群通道内强迫对流换热的影响 被引量：2
19
作者 张承武 刘志刚 管宁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3080-3085,共6页
以去离子水为工质,流经宽度3.5mm、长度40mm的叉排微柱群板,微柱群由直径500μm,高度分别为500、750、1000μm的微柱组成。实验研究微柱群内部加热热通量对换热特性的影响。采用电加热棒进行加热,测量微柱群板Reynolds数在100～1000之... 以去离子水为工质,流经宽度3.5mm、长度40mm的叉排微柱群板,微柱群由直径500μm,高度分别为500、750、1000μm的微柱组成。实验研究微柱群内部加热热通量对换热特性的影响。采用电加热棒进行加热,测量微柱群板Reynolds数在100～1000之间时的进出口温度与流量,进而获得微柱群内部Nusselt数。研究结果表明,加热热通量对微柱群换热特性有重要影响。一方面,加热热通量的增大导致工质平均温度升高,工质Prandtl数降低,削弱了工质的换热能力;另一方面,加热热通量的增大降低了工质黏度,加剧了工质热运动,扰动增强,强化了工质的换热能力。当Re较低时,加热热通量的增大由于削弱了端壁面效应对换热的不利影响,同时增加了壁面与工质之间的温差,从而导致换热强化;随着Re的增大,端壁面效应减弱,因而加热热通量的增大对微柱群内部换热的影响减弱。 展开更多
关键词 微柱群 加热热通量 对流换热 nusselt数 端壁面效应
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含内热源的多孔方腔流热耦合非正交MRT-LBM数值模拟 被引量：2
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作者 张莹 黄逸宸 +3 位作者 陈岳 马明 李培生 王昭太 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1700-1712,共13页
针对含内热源的多孔方腔内自然对流现象问题,采用非正交多弛豫时间(MRT)格子Boltzmann方法进行了研究。分析了Rayleigh数(10~4≤Ra≤10~6)、内热源布局方式(水平、垂直及对角布局)、内热源几何尺寸大小(A=1/16,1/8,3/16,1/4)及两内热源... 针对含内热源的多孔方腔内自然对流现象问题,采用非正交多弛豫时间(MRT)格子Boltzmann方法进行了研究。分析了Rayleigh数(10~4≤Ra≤10~6)、内热源布局方式(水平、垂直及对角布局)、内热源几何尺寸大小(A=1/16,1/8,3/16,1/4)及两内热源间的间距(S=5/64,13/64,21/64)对流动传热的影响。结果表明:在Ra=10~4,10~5和S=5/64的情况下,任意内热源几何尺寸,内热源采用对角布局方式可获得更好的对流换热效果;在Ra=10~5,10~6和S=13/64,21/64的情况下,水平布局方式更优;在内热源采用水平布局,Ra=10~4的情况下,任意内热源几何尺寸,对流换热效果均随着内热源间距的增大而增强;而随着Ra增大,内热源几何尺寸减小,对流换热效果随着内热源间距的增大先增大后减小,而后随着内热源间距增大其对流换热效果减弱;对角布局也有相似规律,在其他条件一致的情况下,随着内热源几何尺寸的增加,其对流换热效果增强。 展开更多
关键词 多孔方腔 内热源 自然对流 nusselt数 多弛豫时间(MRT) Boltzmann模型
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