排灌机械工程学报

作者：彭婧华,沈洁惠,谢纬安,翟少华,喜冠南*

单位：1. 南通大学机械工程学院, 江苏 南通 226019; 2. 江苏航运职业技术学院交通工程学院, 江苏 南通 226010;3.南通职业大学汽车与交通工程学院, 江苏 南通 226007

关键词：后台阶,内置柱体,过渡流,周期性,粒子图像测速

基金：国家自然科学基金资助项目(51476080);江苏省高校自然科学面上项目(20KJB470013);南通市科技计划项目(JC2020097)

为研究换热设备后向台阶内置圆柱模型的强化传热机理,采用Fluent进行数值模拟,并通过PIV粒子图像测速方法验证模拟结果的可靠性.研究雷诺数为700后向台阶内置圆柱(Xc/S=0.6,Yc/S=1, d=6 mm)时,后向台阶流道不稳定流动的周期性,以及周期波动对流道不同区域传热的影响.研究结果表明:在过渡流状态下,流道周期速度波动受两基波频率影响,即台阶影响的频率fs=7.25 Hz和受圆柱影响的频率fc=14.10 Hz; fc主要作用在流道上游局部区域,上游回流运动被破坏,努赛尔数瞬时峰值提高2.52倍; fc促进台阶振动频率fs提前产生,下游温度梯度减小,瞬时努赛尔数逐渐减小;台阶分离流体与圆柱尾流共同作用使得流道换热效果整体提升,同时壁面摩擦系数也增大.

来源：2022年第8期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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