肋片几何形状对仿螺旋肋片内冷通道流动与换热的影响

利用数值模拟方法，分析了仿螺旋肋片内冷通道在通道宽高比AR=2．9、肋高与通道当量直径比e／Dh=0．336、肋高与通道高度比e／H=0．5、肋片与轴面的夹角β=15°及雷诺数在1×10^4～2×10^5之间时，矩形肋片和楔形肋片对仿螺旋肋片内冷通道强化传热与流动阻力特性的影响。计算结果表明，仿螺旋内冷通道平均换热系数得到了明显的提高，但同时流动阻力也显著增加。在所研究的范围内，矩形仿螺旋肋片内冷通道的换热强化比要高于同等几何排列条件下的楔形仿螺旋肋片内冷通道，但其综合肋化效率要低于相同几何排列条件下的楔形仿螺旋肋片内冷通道。

仿螺旋肋片通道流动换热特性的数值研究

运用数值计算的方法对仿螺旋肋片内冷通道内的流动特性和传热特性进行了研究,共建立五组模型,分析了入口冷气雷诺数和肋片排布方式对壁面换热和通道阻力特性的影响规律。研究结果表明:(1)随着肋片与主流方向的夹角α的增大,壁面换热增强,同时通道内平均阻力系数显著增大。(2)随着入口冷气雷诺数的增大,壁面平均努塞尔数Nu增大,平均阻力系数Eu减小。(3)改变肋片倾斜角β可使综合性能提高,且存在最佳值.在研究范围内,α=15°,β=15°时综合性能最好.

仿螺旋肋片内冷通道流动与传热数值分析

利用数值分析方法研究了新型仿螺旋肋片内冷通道的传热与流动特性.采用横截面积为矩形、上下表面带有间断性倾斜矩形肋片叉排且对置的仿螺旋肋片内部冷却通道.分析了在通道宽高比AR＝2.9、肋化比Ff/F=2.545、肋高与通道当量直径比e/Dh=0.336、肋间距与肋高比p/e=0.6、肋片与轴面的夹角β＝15°及Re在1×104～2×105时的非旋转情况下,Re、肋片与主流方向夹角α等参数对内冷通道强化传热与流动阻力特性的影响.计算结果表明,该仿螺旋矩形肋片作为旋流形成装置起到了迫使流体旋转运动、提高流速和减小层流底层厚度的作用,通道内流体流动达到了预期的螺旋流动效果,通道平均换热系数得到了明显的提高,但同时流动阻力也显著增加.

楔形仿螺旋肋片内冷通道的流动与换热

利用有限体积法对三维不可压缩的N-S方程进行离散,对上下表面带有错排间断性楔形肋片且对置的仿螺旋内冷通道进行了数值模拟。网格划分采用非结构化混合网格,湍流模型为kε-两方程模型,在近壁面处采用标准壁面函数法进行处理,速度和压力的耦合采用S IM PLE算法。计算获得了楔形仿螺旋肋片内冷通道在楔形肋片与主流方向夹角分别为0°、15°、30°时的三维流场分布。结果表明楔形仿螺旋肋片内冷通道的流场结构比较复杂,通道内流体流动达到了预期的仿螺旋流动效果。通道的平均努谢尔数随楔形肋片与主流夹角的增大而呈增大趋势,通道换热强度得到了明显的提高,但同时流动阻力也显著增加。

矩形肋片导流角度对内冷通道流动与换热特性的影响

利用数值模拟方法分析了矩形仿螺旋肋片内冷通道中肋片导流角度对内冷通道三维流场特性、换热特性以及流动阻力特性的影响。数值计算结果表明,肋片导流角度对内冷通道的流动与换热特性具有较大的影响,流场中冷却介质螺旋流动的强度随着肋片导流角增大而增强,肋片导流角度越大则内冷通道的换热强度越强,同时通道中流动阻力也明显增大。从内冷通道的综合换热效果来看,当肋片导流角度为7°时,矩形仿螺旋肋片内冷通道的综合换热效果最好。

楔形肋片内冷通道传热与流动阻力特性

利用实验和数值模拟方法,分析了楔形肋片几何结构对仿螺旋肋片内冷通道强化传热与流动阻力特性的影响,并将模拟结果与实验数据进行了对比,两者结果吻合良好.研究结果表明,随着楔形肋片导流角的增大,通道的强化传热显著增强,但其流动阻力也明显增大;气流方向的不同对通道总体换热强度影响不是很大,但反吹时通道中的流动阻力却明显高于正吹;从内冷通道的综合换热效果来看,当楔形肋片导流角为7°且气流正吹时是最佳的肋片几何结构参数.