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非均匀热流下水平管内混合对流大涡模拟研究

论文摘要

针对以槽式太阳能集热器为背景的高密度、高度非均匀热流下水平管内的混合对流换热问题,采用大涡模拟方法,研究了热流密度非均匀性对水平管内混合对流瞬态涡结构、脉动强度、湍流热通量及局部平均壁温的影响;揭示了非均匀热流下自然对流对管内湍流特性的影响规律;提出了适用于不同热边界条件下管内混合对流换热的强化措施。结果表明:均匀热流时,自然对流会抑制管顶部的湍流脉动,使流动层流化,造成传热能力局部恶化;非均匀热流时,随着自然对流的增强,近壁面速度脉动强度先减小后增大,二次流逐渐增强,换热能力逐渐提高,故管内换热能力受湍流脉动与二次流协同影响;在自然对流影响下,均匀加热时管顶部可采用针对层流的强化换热措施,非均匀加热时需着重提高管底部高热流区域的湍流脉动与涡强度。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 物理问题及数学描述
  • 2 网格独立性考核与模型验证
  • 3 计算结果与分析
  •   3.1 热流均匀性的影响
  •     3.1.1 瞬态特性
  •     3.1.2 湍流强度
  •     3.1.3 湍流热通量
  •     3.1.4 局部平均壁温
  •   3.2 格拉晓夫数的影响
  •     3.2.1 瞬态特性
  •     3.2.2 湍流强度
  •     3.2.3 局部平均壁温
  •   3.3 强化换热措施
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄圳,李增耀,孙敬文

    关键词: 非均匀热流,水平管,混合对流,大涡模拟

    来源: 热科学与技术 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 西安交通大学能源与动力工程学院,上海卫星装备研究所

    基金: 国家自然科学基金创新研究群体资助项目(51721004)

    分类号: TK124

    DOI: 10.13738/j.issn.1671-8097.018156

    页码: 345-355

    总页数: 11

    文件大小: 7375K

    下载量: 74

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/8d8e5183433d6a65552cce0a.html