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自激振荡剪切层涡流演变研究及热流道设计 被引量：2
1
作者 甘霖 汪朝晖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期181-187,共7页
流体边界层的运动特性对管道能量交换系数变化有重要影响,基于时均分部对自激振荡腔室进行划分,分析脉冲射流剪切层中边界层的流速变化。以流体流速和努塞尔数表示壁面换热性能,并分析了自激振荡腔室出流管道剪切涡流演变规律。结合自... 流体边界层的运动特性对管道能量交换系数变化有重要影响,基于时均分部对自激振荡腔室进行划分,分析脉冲射流剪切层中边界层的流速变化。以流体流速和努塞尔数表示壁面换热性能,并分析了自激振荡腔室出流管道剪切涡流演变规律。结合自激振荡腔室有限元模型,采用大涡模拟数值方法,分析截切层涡流的演变及其对换热的影响。计算得到不同自振腔出口管长与自振腔腔长的比值下热流道的边界层近壁面流速与努塞尔数。研究结果表明:剪切层射流在与壁面碰撞后生成回流涡,继续沿管道向下运动,并在下游管道继续运动过程中多次重复这一过程,破环边界层,在维持大尺度拟序涡结构的涡核稳定的基础下加强了管道换热效果;随着自振腔出口管长与自振腔腔长的比值的增大,壁面湍流的强度先增大后减小,当比值大于1.6时,湍流强度明显开始减小,比值在1.2~1.6范围内综合性能系数可提高12%~35.5%。 展开更多
关键词 自激振荡 大涡模拟 剪切层 换热性能
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脉动剪切层涡流运动下换热特性研究 被引量：3
2
作者 高全杰 王永龙 汪朝晖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期691-697,共7页
基于自激振荡的脉冲效应,分析了自激振荡换热管的传热效果。利用大涡模拟数值计算方法,分析了自振管瞬时涡量变化对管道流场的影响,分析了随下游流道管径比L~*=d_3/d_2变化流向涡与法向涡的瞬时结构及其换热特性与阻力特性,并以综合性... 基于自激振荡的脉冲效应,分析了自激振荡换热管的传热效果。利用大涡模拟数值计算方法,分析了自振管瞬时涡量变化对管道流场的影响,分析了随下游流道管径比L~*=d_3/d_2变化流向涡与法向涡的瞬时结构及其换热特性与阻力特性,并以综合性能评价系数评价管道的换热特性。结果表明:自振腔内剪切层中的离散涡与碰撞壁碰撞分散出的小涡随边向下游运动,并在下游流道近壁面处诱发新漩涡;L~*变化可以控制脉动剪切层的发展,随着L~*的增大流向涡的强度先增大后减小,法向涡逐渐向管道轴心发展;通过调节L~*可以控制管道的换热与阻力,当1.4≤L~*≤1.8时其传热效率提高45.1%～56.5%,综合性能系数最高可提高45.4%。 展开更多
关键词 自激振荡 剪切层 换热特性
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Al_(2)O_(3)纳米流体自激式脉动传热的热流道结构优选
3
作者 袁红梅 汪朝晖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第11期1679-1685,共7页
在对流传热过程中,如何增加边界扰动以改善传热性能,是实现强化传热的关键问题。基于自激振荡腔的脉动效应和纳米流体的高热导率,提出了一种纳米流体无源脉动强化传热机制。采用正交数值试验方法对自激振荡热流道的主要结构参数进行优... 在对流传热过程中,如何增加边界扰动以改善传热性能,是实现强化传热的关键问题。基于自激振荡腔的脉动效应和纳米流体的高热导率,提出了一种纳米流体无源脉动强化传热机制。采用正交数值试验方法对自激振荡热流道的主要结构参数进行优化研究,利用大涡模拟湍流模型分析了热流道的结构参数对Al_(2)O_(3)纳米流体传热特性的影响规律,并获得了最优结构参数配比。结果表明:腔室长度对热流道中纳米流体的传热性能影响最大,腔室直径影响最小,并观察到无量纲参数L/d_(1)=7、D/d_(1)=11、d_(2)/d_(0)=1.1的自激振荡热流道具有最佳传热性能。 展开更多
关键词 自激振荡腔 纳米流体 脉动强化传热 正交数值试验 结构优选
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