分形树状通道换热器内的流动换热特性

摘要：

建立了分形树状通道换热器中层流流动与传热的三维稳态模型,采用流固耦合计算方法对入口水力直径为4 mm的矩形截面树状通道内流动换热进行了数值模拟,重点研究了分叉效应对传热的强化机理和换热器受热面的温度分布.研究结果表明:分叉处形成的二次流能有效地强化换热;与传统的蛇形通道相比,分形树状通道换热器具有温度均匀性好、压降小的明显优势.在相同入口雷诺数时,分形树状通道换热器受热面的最大温差远小于蛇形通道换热器,另外,分形树状通道的层流流动压降较之蛇形流道可减小50%以上.同时,加工了分形树状通道换热器及蛇形通道换热器各一套,对数值模拟结果进行了实验验证.实验值与模拟值能较好地吻合,证明了所建流动换热三维数值模型正确可信.

关键词：分形、换热器、流动、传热、均温性

所属期刊栏目：31

分类号：V211.3;TK124(基础理论及试验)

资助基金：航空科学基金2008ZH69001;江苏省自然科学基金BK2008309;高等学校博士学科点专项科研基金20070286072

在线出版日期：2010-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：472-479