小圆管内航空煤油流动阻力研究

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1、第1卷第2期2010年5月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICAI。SCIENCEANDENGINEERINGVbl．1No．2May2010文章编号：1674—8190(2010)02—164—05小圆管内航空煤油流动阻力研究李中洲，朱惠人(西北工业大学动力与能源学院，西安710072)StudyontheFlowResistanceoftheAviationKeroseneinSmallTubeLiZhongzhou，ZhuHuiren(SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechniealUniversity，Xi7a

2、n710072，China)摘要：本文通过实验研究了RP一3航空煤油分别在内径为2994pm，1995肛m和992pm的小圆管中的流动压降和摩擦阻力系数，实验结果表明：层流摩擦阻力系数随雷诺数的增大而减小，并且小圆管内的层流摩擦阻力系数比常规大圆管中摩擦阻力系数大；小圆管中流动从层流转变成湍流的临界雷诺数小于常规尺寸圆管中的临界雷诺数2300。关键词：小圆管；摩擦阻力系数；临界雷诺数；远小于；压降中图分类号：V231．1文献标识码：AAbstract：Inthispaper，theflowpressuredropandthefrictioncoefficientoftheaviat

3、ionkerosene(RP一3)insmalltubesareinvestigated．Theinnerdiameterofthetubesis2994pm，1995pmand992弘mrespectively．TheresultshowsthatthefrictioncoefficientdecreaseswiththeincreasingoftheReynoldsnumber。thefrictioncoefficientinsmalltubeisbiggerthanintraditionalchannelslInthesmalltube，theflowtransitionfr

4、omlaminartoturbulentatthelowercriticalReynoldsnumberthaninconventionaltubes．ThecriticalReynoldsnumberis2300inconventionaltube．Inaddition，atthesameReynoldsandthesametubelength，thebiggerthetubeinnerdiameteris，thesmallerthepressuredifferencebetweeninletandoutletwillbe．Keywords：smalltube；thefricti

5、oncoefficient；thecriticalReynoldsnumber；muchlowerthan；pressuredrop0引言由于超大规模电路集成度的不断提高，使得电路芯片单位表面积上产生的热流密度不断增加。为了保证电子元器件可靠工作，就需要研究出可靠性更高、体积更小、重量更轻的换热设备，能够把电子元器件上产生的热及时带走。于是，小通道内流体的流动和换热就成了传热学研究的热点之一[1]。Peng等窿](1994年)通过实验对水利直径为133肛m～367肛m、长宽比为0．333～1．0的矩形管中水的流动进行了研究，实验结果表明：流动之间的过渡发生在雷诺数200700之间。

6、此外，层流和湍流摩擦阻力系数大大偏离了经典方程。Pfund等人[3](2000年)通过实验研究了两平行平板间深度由128肚m至521tan，宽度为1ctn固定不变的槽道中的摩擦因素。通道的压降测量值收稿日期：20LO—oi一11I修回日期：2010—04—20基金项目：国家973计划(2007CB707701)通信作者：李中洲。lzz．j@163．corn本身排除了出入口的损失，并进行了流动可视化观察动荡的过渡。实验结果表明：在层流，摩擦阻力系数比由传统的关系式计算的值高，从层流过渡到湍流的雷诺数比传统管道临界雷诺数低很多。HARMTM，KAZMIEREZAKMJ，CERNERFM

7、等H1通过实验研究深硅槽道中的换热和压降，结果发现：从层流过渡到湍流的雷诺数比传统管道临界雷诺数低很多。姜明健、罗晓惠、刘伟力等[51研究了水在微尺度槽道中单相流动和换热。研究结果表明：微尺度槽道中的流体单相流动传热性能明显高于常规尺度槽道，而阻力系数低于常规槽道，并得到了微尺度槽道的尺寸、结构形状和流体流动均匀性对其流动和换热的影响规律。当前飞机发动机涡轮叶片的冷却方法主要是气膜冷却，就是让冷却空气流过涡轮叶片内部的小通道，带走涡轮叶片的热量，并且将气膜孑L覆盖在涡