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《矩形通道內(nèi)縱向渦發(fā)生器的換熱與流動分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文Ｉ乂矩形通道內(nèi)縱向渦發(fā)生器的換熱與流動分析作者姓名王鵬學(xué)校導(dǎo)師姓名、職稱劉煥玲副教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱韓靜研究員ｍ申請學(xué)位類別工程碩士學(xué)校代碼10701學(xué)號1504122030分類號TN124密級公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文矩形通道內(nèi)縱向渦發(fā)生器的換熱與流動分析作者姓名：王鵬領(lǐng)域：機械工程學(xué)位類別：工程碩士學(xué)校導(dǎo)師姓名、職稱：劉煥玲副教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：韓靜研究員學(xué)院：機電工程學(xué)院提交日期：2018年5月AnalysisofHeatExchangeandFlowonLongitudinalVortexGeneratorinRectangu
2、larChannelAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMechatronicsEngineeringByWangPengSupervisor:LiuHuanlingTitle:AssociateProfessorSupervisor:HanJingTitle:ResearcherFellowMay2018摘要摘要隨著人類社會的快速發(fā)展，能源短缺的問題越來越突顯，提高能源的利用率已迫在眉睫。強化換熱技術(shù)因其增強換熱的顯著效果而受到學(xué)者們的
3、廣泛關(guān)注，對于節(jié)能減排，提高能源利用率是一種十分有效的技術(shù)。其中，縱向渦發(fā)生器作為一種有效的強化換熱方法，可以在通道中產(chǎn)生螺旋式旋渦，破壞邊界層發(fā)展，從而達(dá)到增強換熱的目的。同時，由于脈動流能夠?qū)艿纼?nèi)流體產(chǎn)生周期性擾動，使壁面邊界層不斷被破壞，增強流體與壁面之間的換熱，備受青睞。本文采用實驗方法和數(shù)值計算仿真軟件ANSYS15.0，研究了矩形通道內(nèi)縱向渦發(fā)生器在穩(wěn)態(tài)強化換熱特性。首先，搭建實驗平臺，實驗研究了湍流時，渦發(fā)生器的傳熱與流動特性，與仿真結(jié)果相比較，驗證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。其次，研究了湍流時，縱向渦發(fā)生器結(jié)構(gòu)參數(shù)和布置方式對矩形通道通道的傳熱和流動的影響。最后，選擇最佳渦發(fā)生
4、器，研究了脈動流條件下，頻率、振幅和雷諾數(shù)對脈動流和場協(xié)同角的影響。湍流狀態(tài)下，通過對渦發(fā)生器的矩形通道的實驗數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的對比，獲得以下結(jié)論：進(jìn)行了不確定性分析，Nu的相對不確定性為9.23%，摩擦因子f的相對誤差為4.96%（1）進(jìn)行了實驗結(jié)果和仿真結(jié)果的對比，Nu的最大誤差為6.81%，f的最大誤差為7.7%，實驗結(jié)果和仿真結(jié)果吻合很好，表明了本文數(shù)值方法及結(jié)果的正確性。（2）在縱向渦發(fā)生器的短翼與長翼的三種相對位置中，短翼位于長翼的上端（靠近了入口的一側(cè)），Nu數(shù)高于其他兩種，換熱性能好；上端的摩擦因子f要高于其他兩種位置，流動性較差，但位于上端時，綜合換熱效果最好。（3）在
5、縱向渦發(fā)生器的短翼與長翼的三種夾角中，隨著夾角的變小，流體流動性提高，但換熱效果變差，綜合換熱效果也隨之變差，所以就綜合換熱性能來說，縱向渦發(fā)生器的短翼與長翼的夾角為90°的幾何結(jié)構(gòu)相對來說是最好的。保持縱向渦發(fā)生器結(jié)構(gòu)的整體性，對于提高綜合換熱效果是十分必要的。（4）對于不同的縱向渦發(fā)生器的陣列間距，等距陣列間距在三種陣列間距中換熱性能、流動性、綜合換熱效果都是最好的。脈動流時，在雷諾數(shù)和振幅一定時，頻率與Nu成正比，Nu隨頻率增大而增大，對于流體流阻影響因頻率的范圍不同而不同；在雷諾數(shù)和頻率一定時，增大振幅有助于增強換熱效果。在頻率和振幅一定時，雷諾數(shù)的增大對于脈動流換熱性能的提高
6、影響顯著。在對脈動流對場協(xié)同的影響的研究中，可以看到，當(dāng)頻率大于1時，增大振幅和雷諾數(shù)，有助于提高速度場和溫度場的協(xié)同性，減小場協(xié)同角。I西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文可以總結(jié)為：在頻率大于1時，增大振幅和雷諾數(shù)，有助于提高脈動流的綜合換熱性能。關(guān)鍵詞：矩形通道，縱向渦，湍流，脈動流IIABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofhumansociety,theproblemofenergyshortagehasbecomeincreasinglyprominent,anditisurgenttoincreasetheutilizationofene
7、rgy.Enhancedheattransfertechnologyhasreceivedextensiveattentionfromscholarsbecauseofitsremarkableeffectofenhancingheattransfer.Itisaveryeffectivetechnologyforenergyconservationandemissionreduction,andimprovingenergyefficienc
