横断微腔内双肋片对微通道流动和传热的影响

设计了一种横断微腔内置双肋片的横断微通道(IMC-DR),并采用数值模拟方法研究了双肋片对其流动和传热的影响,其结果与单肋片横断微通道(IMC-SR)、横断微通道(IMC)和光滑微通道(PMC)对比。结果表明,IMC-DR通道的摩擦阻力系数和努塞尔数均高于IMC-SR、IMC和PMC通道。在所研究的雷诺数范围内,IMC-DR通道的综合评价因子为1.23~1.36,其分别比IMC-SR和IMC通道平均高0.93%和18.48%,表明双肋片能够进一步提高微通道的综合性能。

带有双倾斜肋片的细通道内液体流动与传热特性

为提高细通道热沉的传热性能,设计了一种内置双倾斜肋片的细通道热沉。通过数值模拟的方法对双倾斜肋片细通道的传热特性、流动特性以及综合性能进行研究。分析了在一定雷诺数范围内细通道的摩擦阻力因数、努塞尔数、综合性能评估值以及总热阻的变化情况。结果表明:在雷诺数较低时肋片长度为1.5 mm的通道综合传热性能最佳,在雷诺数较高时肋片长度为1.0 mm的通道综合传热性能最佳。综上可知加入双倾斜肋片的细通道可以增加传热,并降低总热阻从而有效地提高传热性能。

带有方形肋及双倾斜肋片的细通道内流动、传热和熵产分析

为了探究带有方形肋及双倾斜肋片细通道的流动换热及熵产特性,设计了2种带有方形肋及双倾斜肋片的组合细通道(MCDS-L,MCDS-R),然后采用数值模拟的方法分析其流动特性、传热特性和熵产特性,并将其分析结果同2种方形肋细通道(MCS-L,MCS-R)和一种双倾斜肋片细通道(MCD)进行对比。结果表明,在所研究的雷诺数范围内,组合通道的摩擦阻力系数基本一致且均高于其他3组通道(MCS-L,MCS-R,MCD)。此外,组合通道的努塞尔数均高于其他3组通道,而熵产增大数均低于其他3组通道。其中,MCDS-L通道的努塞尔数最大,熵产增大数最低。表明MCDS-L通道的换热效果最佳,能量的综合利用程度最高。研究成果为微细通道热沉的设计提供参考。

带有双弯曲肋片的细通道流动与传热的数值模拟

为了强化细通道的传热性能,设计了一种带有双弯曲肋片的细通道。采用数值模拟的方法研究双弯曲肋片对于细通道中流体的流动特性、传热特性以及综合特性的影响。分析了进口雷诺数、肋片的半径大小对于细通道热沉中的摩阻系数、努塞尔数以及综合传热因子的影响。结果表明:细通道的摩阻系数与努塞尔数随着肋片半径的增大而增大,热阻随其增大而减小;在设置的雷诺数范围内,综合性能最好的为MCDR-0.4。证明双弯曲肋片的添加可以有效地提升细通道的综合性能。

一种整体变弯度机翼的设计和数值仿真

新型设计了一种可实现机翼整体弯度可变的4段式机翼结构,整个机翼分为机翼前缘段、机翼后缘段、机翼中部段及机翼中后部段。机翼结构段之间通过一种新型双肋片结构相连,这种双肋片结构使机翼结构段之间的力是通过翼肋的接触面传递,不仅避免了机翼变形机构的铰链间隙对变形的影响,减少了结构的应力集中,也实现了在满足机翼结构强度要求下减轻了结构重量,降低了机构的复杂性。此外,采用计算流体力学的方法,数值模拟了变弯度翼型的空气动力学性能。新型设计的变弯度机翼方案,是现阶段变弯度机翼在技术上不成熟的基础上,而提出的一种易于利用现有成熟技术实现工程应用的可行性方案。