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通过实验研究了内置均匀加热板的垂直矩形通道入口段混合对流换热的温度场和阻力特性。实验分别针对同向流动和反向流动两种情况进行了研究,其中Re=329-5565,Gr=9.7×105-7.7×106。通过实验得到了矩形通道内混和对流换热的总体平均Nusselt数和压力损失的变化规律。实验表明固体壁面的导热对总体换热具有非常重要的作用。平均Nusselt数随Re的增加而增加; Re<1000时反向流动的Nusselt数大于同向流动时Nusselt数,Re>1800时二者相差很小。压力损失与Re近似为乘幂关系,且随热流密度变化很小。 相似文献
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内置发热体的倾斜开口腔内自然对流数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
本文对具有一个内置发热体的二维倾斜开口方腔自然对流问题进行了数值模拟.计算参数取值为: Prandtl数0.7,Rayleigh数范围从103~108,倾斜角度从0°~90°数值结果表明,流动形式根据开口界面底部流体的流向分为两种流动形式.平均Nusselt数为Rayleigh数的增函数,增幅亦随Rayleigh数的增加而增加.当Ra<106时,平均Nusselt数受到ψ的影响较小,当Ra≥106时,平均Nusselt数取得最大值的ψ为45°. 相似文献
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本文采用直接数值模拟的并行直接求解方法,计算了Ra=10~(10),0.05≤Pr≤20的系列Prandtl(Pr)数二维湍流热对流.通过流动显示技术,讨论了Pr数对羽流形态和大尺度环流结构的影响.在Ra=10~(10)时,随着Pr数减小,羽流的运动和分布表现出更强的湍流性质,较高Pr数的羽流则表现出较强的规律性,当Pr4.3时,流场中存在明显的大尺度环流和角涡结构.不同Pr数的温度边界层厚度差异不大,并随Pr数存在标度率变化关系.当Pr数较低时,系统的传热Nusselt(Nu)数随着Pr数增加而增加,当Pr数较高时,Nu数随Pr数的变化不敏感.靠近底板处速度脉动随Pr数有显著的变化,Pr数越低速度波动越剧烈.通过底板中心位置水平脉动速度和平均场水平速度最大值给出的雷诺数Re_((u))和Re_(U_(max)),两种Re数随Pr数的变化满足同一标度律,为Re~Pr~(-0.81). 相似文献
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扁平管外蛇形翅片空间的流动换热性能数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
扁平管外纤焊蛇形翅片是直接空冷凝汽器翅片管的一种常见形式,研究扁平管外蛇行翅片空间的空气流速和温度分布规律,对指导直接空冷凝汽器的设计和运行具有重要意义.针对不同空冷凝汽器管束夹角、不同空气温度以及不同空气入口流速,分别对空气侧流场和温度场进行了数值模拟,得到了空冷器外流场和温度场,以及对流换热Nu和摩擦系数f随Re和空冷器夹角的变化规律.数值模拟结果表明,不同的空冷器管束夹角显著影响其流动和换热特性,夹角越大,凝汽器空冷效果越好. 相似文献
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The heat and mass transfer from a grooved tube is investigated experimentally for a falling-film flow. The experiments are conducted on a helical trapezoidal grooved tube at three temperatures of the feeding water: 30°C, 35°C, and 40°C. The Reynolds number (Re) of the air ranges between 1,500 and 3,500. Nusselt number (Nu) is expressed as a function of the Prandtl number (Pr), Re for air (Rea), Re for water (Rew); Sherwood number (Sh) is expressed as a function of the Schmidt number (Sc), Rea, and Rew, and the correlation coefficients are determined. 相似文献
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Mixed convection in an open cavity with a heated wall bounded by a horizontally unheated plate is investigated experimentally. The cavity has the heated wall on the inflow side. Mixed convection fluid flow and heat transfer within the cavity is governed by the buoyancy parameter, Richardson number (Ri), and Reynolds number (Re). The results are reported in terms of wall temperature profiles of the heated wall and flow visualization for Re = 100 and 1000, Ri in the range 30–110 (for Re = 1000) and 2800–8700 (for Re = 100), the ratio of the length to the height of cavity (L/D) is in the range 0.5–1.5, and the ratio of the channel height to cavity height (H/D) is in the range of 0.5 and 1.0. The present results show that the maximum dimensional temperature rise values decrease as the Reynolds and the Richardson numbers decrease. The flow visualization points out that for Re = 1000 there are two nearly distinct fluid motions: a parallel forced flow in the channel and a recirculation flow inside the cavity. For Re = 100 the effect of a stronger buoyancy determines a penetration of thermal plume from the heated plate wall into the upper channel. Nusselt numbers increase when L/D increase in the considered range of Richardson numbers. 相似文献
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本文采用SST湍流模型模拟了类前缘通道内蒸汽射流阵列冲击冷却的流动与传热特性,分析了雷诺数(Re=10000~50000)、孔径比(d/H=0.5~0.9)和孔间距比(S/H=2~6)对流动及传热性能的影响规律,得到了相应的传热和摩擦关联式。结果表明:在不同雷诺数下,d/H从0.5到0.9变化时,通道压力损失系数降低了76%~79%,靶面平均努塞尔数降低了45%~49%;S/H从2增至6时,通道压力损失系数增加了1.64~1.92倍,靶面平均努塞尔数增加了54%~64%;增大d/H、减小S/H可有效提高类前缘通道蒸汽冲击冷却的综合热力系数。本文研究结果可为未来先进燃气轮机高温涡轮叶片蒸汽冷却结构的设计提供参考和借鉴。 相似文献
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微细光滑管内气体的流动与传热特性研究 总被引:5,自引:0,他引:5
在评述当前微细管内流动和换热特性研究的基础上提出了需考虑流体压缩性对速度剖面的影响。可压缩流动守恒方程组的数值解结果表明:运动流体的压缩性不仅使管内平均流速增加,而且使速度剖面更加饱满,从而使局域阻力系数和换热系数增加。与此同时,尽管管道的长细比很大,亦不可能出现充分发展的速度和温度剖面。这是由于微细管道中由于阻力引起的压力降可以很大,它所引起的流动加速达较大马赫数时,压缩性对阻力系数和传热系数的影响就不能忽略。 相似文献