印刷电路板式换热器流动与传热特性研究-人机与环境工程专业论文.docxVIP

承诺书本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文是本人在导师指 导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以 标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。(必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名： 日期： 南京航空航天大学硕士学位论文摘要扩展表面法（翅片）和添加物法是换热设备常用的两种强化换热方法。本文数值研究了空 气在不同结构参数下正弦波纹通道内的流动与换热特性，并采用欧拉模型研究了在流体中加入 固体颗粒对流动与换热的影响。主要工作如下：(1) 数值研究了空气在二维正弦波纹通道内的流动与换热特性。考察了雷诺数( 50 ??Re ??1000 )和 通道结构 ( 波纹度 ????0 . 2 50 .、5 间距比 ????0 . 51) 对 流动与换热 的影响。 对 20 ??Re ??2400 范围内流动的非稳态计算可知，随着 Re 数的增加，先后呈现无旋涡稳态、 有旋涡稳态和周期性非稳态的特征。对于本文所研究的几种二维通道结构和雷诺数下，相 同间距比 ??和 Re 数下，波纹度 ??越大，摩擦系数 f 和 Nu 数均将增大；而相同波纹度 ??和 Re 数下，当 Re ?1000 时，间距比 ??越大，摩擦系数 f 和 Nu 数均增大。并采用性能参数G=1/3(Nu / Nu0 ) / ( f / f0 )评判了 9 种通道结构的强化换热效果。00(2) 数值研究了 空气在 矩形截面正弦波纹通道内的流动与换热特性。 考察了 Re 数 ( 100 ??Re ??800 )和波纹通道结构( ????0.125 0.5 、 ????0.5 1.25 、 ??=0.15 1.0 )对流动与换 热的影响。对100 ??Re ??2000 范围内流动的非稳态计算可知，随着 Re 数的增加，先后呈现 稳态、周期性非稳态以及非周期性非稳态的特征。分析了通道结构参数对摩擦系数 f 和 Nu 数的影响。并采用性能参数 G= (Nu / Nu ) / ( f / f )1/3 评判了 9 种通道结构的强化换热效果。(3) 采用多相流欧拉模型计算了雷诺数在100 ??Re ??1000 范围内，正弦波纹通道内的液固两相流 动，考察了颗粒体积分数( ??p ??1% 15% )和颗粒粒径( d ??1 5 μm )对摩擦系数 f 与 Nu 数 的影响。计算结果表明，相同 Re 数下在液体中添加粒径为 d ??1 μm 的碳酸钙颗粒， Nu 数 和性能参数 G 均随着体积分数的增加(??p ??1% ?15% )而增加。关键词：强化换热，流动特性，液固两相，周期边界，数值模拟I印刷电路板式换热器流动与换热特性研究AbstractFins and particles are two extensive used way to enhance heat transfer in heat exchangers. A periodic boundary condition is used to study the affect of the geometric construction on flow and heat transfer. An Eulerian model is used to investigate the flow and heat transfer characteristics of solid- liquid two phase flow in two dimensional wavy channels. The results and conclusions are described briefly as follows:The characteristics of flow and heat transfer in two dimensional sinusoidal wavy channels have been investigated using Fluent periodic boundary condition. Effects of Reynolds numberRe ( 50 ??Re ??1000 ) and geometric structure parameter ( ????0.25-0.5 、 ????0.5-1 ) on the flow andheat transfer characteristics have been stud