肋片两面带涡产生器的散热器模型流动与传热特性数值研讨.pdfVIP

中国丁程热物理学会 传热传质学 学术会议论文 编号：063150 肋片两面带涡产生器的散热器模型 流动与传热特性数值研究 宋克伟王良璧 兰州交通大学工程热物理研究所，兰州，730070 093 1-4956556，Email：．1bwang@mail．1zjtu．cn 摘要：本文通过数值模拟的方法，研究了流道内上下两肋外均布置何涡产生器的扁管管Jt式散热板芯的 传热与阻力特性，并与流道单面布置涡产生器的换热板芯进行了对比。结果表l刃，采用这种涡产生器 布置的散热器在提高换热Nu的同时。降低了流动阻力，强化换热性能得到丫叫缸的提高，在Re=2500 时，换热Nu提高了12．7％，同时阻力下降了10．7％，Nu／，的比值提高了近35％。 关键词：涡产生器、数值模拟、强化换热 引言 在气液换热设备中，气体侧与液体侧相比由丁．气体的密度和导热系数都较小，使得 空气侧的传热性能很差，通常通过增加肋片来增加气体侧的换热面积以平衡气一液换热 器气体侧的热阻。然而，由于翅片面积人小受剑翅片效率及生产成本等冈素的影响不能 无限制增大，为了降低成本提高紧凑性，只有通过改变流动结构来强化传热过程。涡强 化换热设备因其换热效果较好，阻力损失较小的优点而得到了，“泛的应用。目前，对流 道内单肋片加涡产生器的涡强化换热的研究比较多，也已经得到了，“泛应用¨’2’引。涡产 生器产生的涡的强度在不同纵截面上是不同的，对三 角小翼型涡产生器，靠近粘贴面的涡的强度最大，向 上逐渐减小心‘，因而流道内无涡产生器肋片表面的对 流换热系数相对粘有涡产生器肋片表面要小得多。为 了进一步提高换热能力，就耍考虑充分利用涡产生器 产生的涡旋的较强区域。本文就是基于上述考虑对流 道内上下肋片均布置涡产生器的扁管散热器的传热 与阻力特性进行了数值研究。同时本文对目前普遍采 用的流道单面肋片加涡产生器的换热板芯的传热与 幽1．涡产生器式扁管散热器示意图 阻力特性也进行了数值模拟，以便对比分析。 一、物理模型 涡强化扁管管片式散热器示意图如图1所示，一般散热器流道中的涡产生器单独布 vortex VO／teI g∞er∞” generator ．-_ L—L…．’…I t ‘■‘I：：7．”：．j-／‘，一’．．：。．L．／’．， ．1 吵簟j二i!一T+}+’jI二。．j了．■：．二一。．．，：：． ．．‘一l一一．．．I 二 ： ， flat“-be nl“tB tint札be plate ’ ，．}”? ．一叫 (a)模型lf～ ：i一’ ：，．-．j’ (b)模型11 图2．带涡产生器扁管散热器侧视图 1048 置在下肋片上，其流道侧视图如图2(a)所示。本文提出将涡产生器布置在流道上下肋片 上的计算模型，侧面视图如图2(b)所示。为便于比较分析，将这两种布置方式