布置带劈缝球凸结构微通道热沉内流动和换热特性

布置带劈缝球凸结构微通道热沉内流动和换热特性

论文摘要

将球凸结构与鲨鱼皮仿生概念相结合,提出了带劈缝的球凸结构,并对布置该结构微通道内的流场结构和换热特性进行了数值分析.研究结果表明,宽劈缝通道有利于降低其尾缘逆压梯度,抑制通道流动分离;劈缝通道外移,劈缝壁面温度明显降低,通道尾缘分离泡尺寸减小;斜劈缝通道将主流沿展向引射到侧面,强化了通道二次流,有效降低了侧面角区温度,通道各壁面的温度均匀性得以提升.相同条件下, B方案(劈缝中心线在球凸直径上相对位置w/D=0.25)通道相对范宁摩擦系数(f/f0)较小,劈缝宽度较大的工况中上述趋势更为明显,而劈缝宽度为10μm的微通道换热能力优势明显; A方案(w/D=0.33)中,劈缝宽度为15μm的通道f/f0很低,其综合热性能(TP)较好.本研究中布置带劈缝球凸微通道TP最大为185.3%,表现出了良好的强化换热和节能性能.

论文目录

  • 1 物理模型
  • 2 分析方法
  •   2.1 控制方程
  •   2.2 参数定义
  •   2.3 方法验证
  • 3 结果分析及讨论
  •   3.1 换热和流动结构分析
  •   3.2 性能参数分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭丁彰,黄心悦,李平

    关键词: 微通道热沉,带劈缝球凸,周期性流动,流动结构,强化换热

    来源: 科学通报 2019年14期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室

    基金: 陕西省自然科学基础研究计划(2017JQ5096)资助

    分类号: TK124

    页码: 1526-1534

    总页数: 9

    文件大小: 1864K

    下载量: 172

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