新型仿生结构强化管流动与换热性能数值研究

作者：张凯; 王飞龙; 何雅玲^*

来源：工程热物理学报, 2019, 40(02): 375-381.

• 仿生结构
• 对流换热
• 相对深度
• 排列密度

本文以仿生结构强化管为研究对象,模拟研究了不同相对深度h/D和排列密度d2/pl下的管内湍流的流动和换热性能,并与丁胞管进行了对比。结果表明,仿生强化管能够显著增加凸起附近流体径向分速度,增加流体的扰动,有效地增加了冷热流体的混合;在Re为1×104～4×104的变化范围内,换热增强因子Nu/Nu0、阻力增强因子f/f0及综合评价因子(Nu/Nu0)/(f/f0)的变化范围分别是1.11～2.13、1.49～3.72和0.45～1.13;低流速下,在传热综合性能评价图上位于4区,表明强化管具有良好的综合换热性能。最后,本文以无量纲参数相对深度h/D、排列密度d2/pl以及雷诺数Re为变量总结出Nu数和阻力系数f的经验关联式,误差在10%以内。上述研究结果表明,仿生结构管在湍流情况下,具有良好的综合换热性能。

• 单位
  西安交通大学