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场协同理论指导下的异型管数值模拟研究

姚杰  
【摘要】:能源是人类社会可持续发展和经济增长的动力,人类对能源的需求与日俱增与地球资源日益枯竭这一矛盾日益突显。提高能源利用率是解决这一矛盾的有效方法。 强化传热技术,由于其能提高各类换热设备的效率并且能减少换热设备的重量和体积,一直以来受到科技界和工业界的重视,在制冷、动力、冶金、化工等各个领域均有着广泛的应用。由我国学者过增元教授提出的场协同理论,指出减小速度矢量与温度梯度之间的夹角是使传热得到强化的有效方法,为强化传热技术的发展提供了新的方向。 以场协同理论作为本文理论分析时的指导思想,运用FLUENT软件,采用数值模拟的方法,对两种新型强化换热管——波节管和交叉缩放椭圆管,在层流区及过渡区的管内流动与传热进行了研究。分别把两种新型强化换热管与参照管进行对比,分析其传热机理,总结其传热特点。 改变同种异型管中的特定尺寸参数,以PEC作为评价标准,在同类型异型管间进行横向对比,确定最优尺寸。


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