纵向涡强化竖直平板自然对流换热的数值模拟

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2006, Vol. 34 ›› Issue (12): 115-119.

纵向涡强化竖直平板自然对流换热的数值模拟

杨泽亮吴欣颖

华南理工大学电力学院, 广东广州 510640

收稿日期:2005-12-26 出版日期:2006-12-25 发布日期:2006-12-25
通信作者: 杨泽亮(1947-), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事传热、燃烧和节能研究. E-mail:mpzlyang@ scut. edu. cn
作者简介:杨泽亮(1947-), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事传热、燃烧和节能研究.
基金资助:
国家重点基础研究发展计划项目( G20000263)

Numerical Simulation of Natural Heat Convection on Vertical Plate Reinforced with Longitudinal Vortex

Yangg Ze-liang Wu Xin-ying

Schol of Electric Power,South China Univ.of Tech.,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2005-12-26 Online:2006-12-25 Published:2006-12-25
Contact: 杨泽亮(1947-), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事传热、燃烧和节能研究. E-mail:mpzlyang@ scut. edu. cn
About author:杨泽亮(1947-), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事传热、燃烧和节能研究.
Supported by:
国家重点基础研究发展计划项目( G20000263)

摘要/Abstract

摘要： 利用纵向涡发生器强化换热是一种有效的无源强化方式. 文中运用PHEON ICS计算软件对纵向涡发生器强化竖直平板自然对流换热进行了数值模拟, 模拟结果与实验结果吻合较好. 在此基础上, 对纵向涡发生器的几何因素及在竖直平板上的布置方式进行了模拟研究. 结果表明: 采取多排布置时, 纵向间距d₁ 会影响换热, 当d₁ 为35mm 时平均换热系数达到一个最大值; 在其它几何条件相同的情况下, 错列布置方式的整体换热效果优于顺列布置的情况; 对于底边为20mm 的纵向涡发生器采取错列布置时, 换热效果是翼高和横向间距d₂两种因素的叠加, 最佳翼高和横向间距分别是20和90mm.

关键词: 纵向涡, 自然对流, 强化换热, 数值模拟

Abstract:

Arranging longitudinal vortex generators is an efective non-source method to enhan ce heat convection.In this paper,the PHEONICS calculating software is used to numerically simulate the natural heat convection on the vertical plate reinforced with longitudinal vortex generators.The simulated results accord well with the experimental results.Th en,a simulation investigation into the geometrical factors an d the generator arrangement is conducted.It is indicated that(1)the longitudinal space will afect the heat convection when the longitudinal vortex generators ale of a multi-low arrangement;(2)when is 35 mm,the average heat exchange coeficient reaches the maximum value;(3)in the sanle geometrical condition,the stagger arrangement oflongitudinal vortex generators results in a better total heat exchange efect than the in-line arrangement;and(4)as to the stagger arrangement of longitudinal vortex generators with a winglet width of 20 ram,both the winglet height and the transverse space influence the heat
exchange efect,and the optimal winglet height and transverse space are respectively 20mm and 90mm.

Key words: longitudinal vortex, natural heat convection, enhanced heat exchange, numerical simulation

杨泽亮吴欣颖. 纵向涡强化竖直平板自然对流换热的数值模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2006, 34(12): 115-119.

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