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在传热表面加装涡发生器是对流换热的被动式强化技术经常采用的方式,利用涡流发生器诱导涡旋来破坏流体边界层,是一种强化气侧换热的有效途径。该方法不仅可以提高换热设备的效率,而且不需要外界提供动力,符合节能的要求,因此得到广泛的重视和应用。涡流发生器可分为横向涡流发生器和纵向涡流发生器,本文通过Fluent大涡模拟,在Re=450020000的范围内,对矩形通道内分别加装矩形翼、圆柱、以及圆柱和翼结合三种情况进行了流动和换热分析,得出流场中速度、涡量和温度的瞬态变化特性,验证了大涡模拟方法在复杂流动的模拟中可以得到湍流运动更加细微结构和流动图像,同时分析了三种情况下,横向涡发生器与纵向涡发生器对换热和流动阻力的影响,并利用无量纲参数二次流强度Se对二次流进行了描述,分析了二次流强度Se随雷诺数Re的变化以及二次流强度Se随努塞尔数Nu的变化,最终得出,努塞尔数Nu随二次流强度Se的变化曲线,即努塞尔数Nu随着二次流强度Se的增加而增加,同时对变化曲线进行了曲线拟合。其次,在矩形通道内分别加装矩形翼a和对矩形翼进行改进后的小翼b和c,在Re=700020000的范围内运用Fluent大涡模拟的方法进行了流动阻力和换热分析,得出流场中的速度、涡量和温度的瞬态变化特性,分析了三种不同情况下,换热与流动阻力的变化。最终得出,对矩形翼(a型翼)进行挖孔后的b型翼,流动阻力明显减低,但是换热也有一定程度的降低;对于a,c型翼,迎流面积相同,并且c型翼的流动阻力明显低于a型翼,但换热效果有所降低。最后得出,可以通过控制涡发生器的几何尺寸和形状来控制流动结构,进而控制其换热和流动减阻特性。为将来寻求合适的涡发生器和实现传热强化和流动减阻提供了理论指导。