江苏省自然科学基金(BK2008309)
- 作品数：5 被引量：51H指数：3
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- 相关机构：东南大学更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金中国航空科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术更多>>
- 分形树状通道换热器内的流动换热特性被引量：9
- 2010年
- 建立了分形树状通道换热器中层流流动与传热的三维稳态模型,采用流固耦合计算方法对入口水力直径为4mm的矩形截面树状通道内流动换热进行了数值模拟,重点研究了分叉效应对传热的强化机理和换热器受热面的温度分布。研究结果表明:分叉处形成的二次流能有效地强化换热;与传统的蛇形通道相比,分形树状通道换热器具有温度均匀性好、压降小的明显优势。在相同入口雷诺数时,分形树状通道换热器受热面的最大温差远小于蛇形通道换热器,另外,分形树状通道的层流流动压降较之蛇形流道可减小50%以上。同时,加工了分形树状通道换热器及蛇形通道换热器各一套,对数值模拟结果进行了实验验证。实验值与模拟值能较好地吻合,证明了所建流动换热三维数值模型正确可信。
- 陈永平杨迎春施明恒吴嘉峰
- 关键词：分形换热器传热
- 表面粗糙度的分形特征及其对微通道内层流流动的影响被引量：33
- 2009年
- 基于分形几何学,研究了表面粗糙度的分形特征.采用Weierstrass-Mandelbrot函数对多尺度自仿射的表面粗糙度进行了描述;建立了微通道内层流流动的三维模型并对表面粗糙度的影响进行了数值模拟,分析了雷诺数、相对粗糙度和分形维数对流动阻力特性的影响.研究结果表明,与常规尺度通道不同,粗糙微通道的Poiseuille数不再是常数,而是随雷诺数近似线性增加;相对粗糙度越大,流动产生的回流和分离所导致的流动压降越明显.在相同的相对粗糙度下,粗糙表面的分形维数越大,表面轮廓变化就越频繁,这也将导致流动阻力的明显增加.并且根据文献中的实验数据验证了本文模型的准确性.
- 张程宾陈永平施明恒付盼盼吴嘉峰
- 关键词：粗糙度微通道分形
- 构形树状小通道热沉的传热分析被引量：3
- 2010年
- 建立了恒受热面温度条件下构形树状小通道热沉中层流流动和换热的三维稳态模型,进行了数值求解,给出了热沉的流动压降、温度分布和热有效性,并与蛇形通道热沉进行了比较。研究结果表明,构形树状结构有效分散了冷却流体,强化了流动换热;与蛇形通道相比,构形树状通道不仅具有压降小的优势,而且其热有效性也远高于蛇形通道。
- 张程宾陈永平杨迎春施明恒
- 关键词：构形热沉传热
- 构形树状小通道内的流动沸腾换热特性被引量：1
- 2010年
- 本文建立了构形树状小通道内流动沸腾换热模型,数值研究了树状通道网络内的流动沸腾换热特性,并与具有相同换热面积、入口直径的蛇形通道就泵功消耗、流动沸腾压降、通道温度变化和热有效性等指标进行了性能对比分析。研究表明,与蛇形通道相比,构形通道具有流动沸腾压降、泵功消耗小的优势,且其温度均匀性、热有效性也均优于蛇形通道。当热流密度为20 W/cm^2时,构形树状通道内流体的泵功消耗约为蛇形通道的一半,其热有效性为蛇形通道的1.9倍。
- 武锐陈永平吴嘉峰施明恒
- 关键词：构形两相流
- 非圆形微通道热沉的流动换热特性数值模拟被引量：5
- 2008年
- 建立了非圆形硅微通道内单相流动和换热过程的三维模型,并分别对三角形、矩形和梯形微通道中流动换热进行了数值模拟。研究发现,截面平均努塞尔数在通道入口处数值最大,然后沿流体流动方向急剧减小,直至流动充分发展时趋于恒定。固体和流体温度沿流动方向近似线性升高。换热面壁温仅沿流动方向升高,在垂直于流动方向,温度则基本保持均衡;雷诺数对微通道的流动与换热特性存在着较大的影响,雷诺数越大,其对应的努塞尔数也越大。对3种微通道的热经济性分析比较发现,三角形通道的热有效性最高。
- 肖春梅陈永平施明恒杨迎春
- 关键词：微通道数值模拟传热
