【摘 要】
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该文在导热强化概念的基础上,得到了一种由导热系数远高于流体的金属丝组成的纤毛状的肋插入物.它能显著地增强换热,而与传统的强化传热技术相比,它对流体的扰动很小,不会造
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该文在导热强化概念的基础上,得到了一种由导热系数远高于流体的金属丝组成的纤毛状的肋插入物.它能显著地增强换热,而与传统的强化传热技术相比,它对流体的扰动很小,不会造成很大的阻力增加.等壁温圆管内的充分发展层流流动,努谢尔特数为定值,故而对流换热系数与流体导热系数成正比,因而通过增加流体导热系数可以强化传热,这就是导热强化的概念.用纤状肋(插入物),相当于增加流体当地的导热系数,它是通过导热,即通过增加当量导热系数,而非通过增加扰动来提高流体对固壁的换热.该文的数值计算从圆管内单根纤毛肋的强化换热开始,编制了单肋的计算程序,并用此程序对空气、水、油三种介质进行了计算.结果表明:随着雷诺数Re的增加,对于同种介质而言,强化换热的效果越来越好;肋长径比D/d越大(即针肋的直径d越小),强化换热的效果越好;同时,肋导热系数与流体导热系数的比值λ<,s>/λ<,f>决定了强化传热的极限值;对于不同介质而言,在相同几何条件下,油换热强化的效果最好,空气次之,不换热强化的效果最差.这是因为除了肋与流体导热系数比值的影响之外,换热系数的大小与Pr有很密切的关系,它随Pr增加而增加(充分发展层流的α与Pr无关).通过比较,数值计算与理论分析的结果吻合得很好.在单肋强化换热数值计算的指导下,该文在一定的填充率条件下,分别对空气和水两种介质进行了数值计算,并与实验结果进行了比较和分析.结果表明:纤毛状肋可以显著地增强换热,是强化换热的一种新的方法.
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