矩形条纹槽道传热和流动特性的研究

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1、中文摘要强化传热技术一直是科学与工程技术领域内研究的焦点。它对于提高换热设备的换热效率、降低能源与材料消耗、减小设备体积等工业需求有着非常重要的意义：对人们正确认识传热强化的物理机制也同样具有重要的力量意义。传热强化技术经历了很常的发展时期，取得了许多进展。近年来随着环境与能源问题的日益突出，强化传热技术更是得到了飞速的发展：各种新理论、新技术不断涌现。目前工程技术中采用强化传热技术大多以流动阻力的增加为代价来换取传热的强化效果。但是，如果从用能系统的整体角度进行考虑，这种方式的强化传热换来的是流动阻力的增加，外界能耗的增加。因此，强化传热和流动减

2、阻必须两方面同时进行优化，这也是节能技术重点研究和发展的领域之一。经过多年来深入的研究，人们发现：特殊表面法是一种强化传热和流动减阻较为可行的方法。它不需要改变流体的性质，适用范围广；而且其结构相对简单，造价相对低廉，有着非常广泛的应用前景。．本文选择条纹面作为一种特殊表面，将其布置在一矩形槽道底部。以水为流动介质，对流体在条纹面的传热和流动特性进行研究。首先，本文应用k一占湍流模型和大涡模拟对流体在布置条纹面的矩形槽道内的流动与传热特性进行数值计算，分析流体在条纹面上的流动结构，对流动结构与传热特性的影响与作用进行分析；并将计算结果同空槽道数值计

3、算结果进行比较。采用一种新的评价强化传热和流动阻力综合性能的标准，对条纹表面的强化传热特性进行评价。本文对沿流向布置的条纹面的传热与流动特性进行实验研究。设计了对流换热实验装置，对条纹面的强化传热和流动阻力的综合性能进行实验研究，将数值计算结果和实验结果进行比较分析。关键词：强化传热流动减阻大涡数值模拟矩形条纹槽道ABSTRACTThetechnologyofheattransferenhancementisthefocusoftheresearchinthefieldoftechnologyandsocietyindustryallthetime

4、．Becauseithasmanykindsofadvantagessuchasenhancingratioofheattransfer，reducingconsumingofenergysources，reducingthevolumeofequipments．Inparticular,thetechnologyofheattransferenhancementgrowsfastnow,becauseofthescarcityaboutenergysources．Althoughmanykindsoftechnologyofheattransfe

5、renhancementhadappeared，butthecostontheenhancementofheattransferisthatflowdragrisessharply．Iftakeintoaccounttheheattransferenhancementmerely,excepttheflowdragincrease，thiskindofenhancementandoptimizegoalonginthelocal，notthewholesystem．So，thecompositiveresearchofheattransferenh

6、ancementanddragreductionisthecertainchoiceaboutsavingenergysourcesandalsoistheoneofthedirectiononthesavingenergysourcestechnology’Sdevelopment．Bypassresearchdeeplymanyyears，specialsurfacebecomesafeasiblewayofheattransfer．enhancementanddragreduction．Itneedsnottochangethefluid’S

7、character,callbeapplicabletowidearea．Itsstructureissimpleandcostislowrelatively,Canbewidelyusedintheheatexchangerequipmentdaily．Ribletssurfaceissetasakindofspecialsurfaceandputitonthebottomoftherectangulargrooveinthetext．Setwaterastheflowmedium．d0theresearchonthecharacteristic

8、ofheattransferenhancementanddragreduction．Firstly,usek-emodel