非平衡条件下金属泡沫管内流动与传热

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1、第３６卷第１２期工程热物理学报Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１２２０１５１２ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＴＨＥＲＭＯＰＨＹＳＩＣＳＤｅｃ．２０１５年月，非平衡条件下金属泡沬管内的流动与传热分析王会郭烈锦西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，陕西西安７１００４９（）摘要本文采用热局部非平衡模型对完全填充金属泡沫的水平圆管内的流场、温度场进行了数值模拟研究了金属泡，沫的关键结构参数如孔径ｄｐ和孔隙率ｅ等对管内流动与换热特性的影响．研究结果表明，填充金

2、属泡沫后，管内流场变得比较均匀，金属泡沫圆管壁面处的速度梯度远高于光管，壁面边界层明显变薄孔径对压降的影响大于孔隙率的影响，；当孔径越大孔隙率越高时压降越小；反之，当孔径越小孔隙率越低换热越强综合考虑金属泡沫参数对换热和压降，，，，；１￣的影响，在本文的研究工况下，最佳的孔径范围是２ｍｍ。关键词金属泡沫；完全填充；热局部非平衡－－－中图分类号：ＴＫ１２４文献标识码：Ａ文章编号：０２５３２３１Ｘ（２０１５１２２６９９０４）ｈｅｒｍａ－ｒＡＬｏｃａｌＴｌＮｏｎＥｑｕ

3、ｉｌｉｂｉｕｍＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃａｎｄＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎａＴｕｂｅＦｉｌｌｅｄＷｉｔｈＭｅｔａｌＦｏａｍＷＡＮＧＨｕ－ｉｎｉＧＵＯＬｉｅＪＸ｝ＳｔａｔｅＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｕｌｔｉａｓｅＦｌｏｗｉｎＰｏｗｅｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎＸｉ＾ｎＪｉａｏｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉａｎ７１００４９Ｃｈｉｎａ，ｔ，，）（ｙｐｈｇｇｇｙｓｔｒａｃｔｏｃａｅｒｍａｌｎｏｎ

4、－ｅＡｌｌｔｈｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍｏｄｅｈａｓｂｅｅｎｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｆｏｒｔｈｅｃａｓｅｏｆａｔｕｂｅｆｕｌｌＡｂｑｌｙＴｉｌｅｄｗｉｔｈｍｅｔａｌｆｏａｍ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍｅｔａｌｆｏａｍｋｅａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｈｙｄｒｏｄｎａｍｉｃａｎｄｈｅａｔｙｐｙｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｉｓｒｅｓｉｚｅａｏｒｏｓｉｅｓｕｓｓｈｏｗｔｉｓｔｃｓｈａｓｂｅｅｎｎｖｅｔｉａｔｅｄｓｕｃｈａｓｏｎｄｔ．

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6、ｄｏｅｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｍｅｔａｌｆｏａｍｈａｓａｂｉｇｇｅｒｐｏｒｅｓｉｚｅａｎｄａｈｉｇｈｅｒｏｒｏｓｉｔｔｈｅｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｉｎｔｈｅｔｕｂｅｂｅｃｏｍｅｓｌｏｗｅｒ．Ｏｔｈｅｒｗｉｓｅａｓｍａｌｌｅｒｓｉｚｅａｎｄａｌｏｗｅｒｐｙ，ｐｐ，ｐｏｒｅｏｒｏｓｉｔｌｅａｄｔｏａｈｉｈｅｒｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｂｕｔａｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅ

7、ｐｙｇｐｐ，ｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｂｏｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｏｓｔａｒｏｒｉａｔｅｏｒｅｓｉｚｅｉｓ１？２ｐｐ，ｐｐｐｐｒａｍ．Ｋｅａｌｏａｍｆｕ－ｙｗｏｒｄｓｍｅｔｆｌｌｆｉｌｌｅｄｌｏｃａｌｔｈｅｒｍａｌｎｏｎｅｉｌｉｂｒｉｕｍ；ｙ；ｑｕ〇前言、密度小、比较吻合的模拟结果。ＢｏｏｍｓｍａＷ等以水为冷却介质开孔金属泡沫由于具有孔隙率高，表面积大等优点一种理想的

8、强化换热材对压缩铝泡沫用于紧凑式换热器的换热性能进行了，使其成为料，成为近几年强化换热的研究热点。实验研究，指出在相同栗功下压缩铝泡沫换热器的２？３Ｌｕ国内外已经有很多学者对金属泡沫强制对流问热阻比最好的商业换热器的热阻低倍．和５’题进行了实验研究和数值模拟。Ｚｈａｏ和ＫｉｍＷ等ＺｈａＪ等对金属泡沫应用于套管式换热器的情况人在真空和常压环境下，对ＦｅＣｒＡｌＹ金属泡沫填充进行了理论分析和解析建模，针对内管与环形空间的平板通道内空气的强制对