渐扩渐缩波纹通道内脉动流的传热强化

作者：谢公南; 王秋旺; 曾敏; 罗来勤

来源：高校化学工程学报, 2006, 20(01): 31-35.

DOI：10.3321/j.issn:1003-9015.2006.01.006

• 对流换热
• 周期性渐扩渐缩波纹通道
• 脉动流动
• 传热强化 convective heat transfer
• periodically converging-diverging wavy channel
• pulsating flow
• heat transfer enhancement

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLER算法,数值研究了周期性渐扩渐缩波纹通道内脉动流动与换热情况,流动Re数的范围为10~1000,Pr数为0.7。计算考察了不同Re数、脉动频率以及振幅对通道内强化传热和压力损失的影响。研究结果表明,稳态下Re数大于40以后,流动出现分离,Re数大于600以后,流动显得复杂和混乱;受入口脉动流的影响,通道内的旋涡发生周期性的脱落、增长和迁移,从而增强了流体之间的扰动和掺混,强化了传热;传热的强化效果随着流动Re数、脉动频率以及振幅的增大而增强;另外,流动阻力随着无量纲时间呈正弦规律变化,但与脉动频率无关。

• 单位
  西安交通大学; 动力工程多相流国家重点实验室