云和明
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陈宝明
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程林
工程热物理学报
以粗糙平行平板微通道为研究对象,以三角形锯齿状粗糙元模拟固体表面的粗糙度,采用CFD流体固体共轭传热技术数值研究了绝对粗糙度和相对粗糙度对平行平板微通道流动和传热特性的影响,着重分析了粗糙度和流体速度对水力入口段长度和热力入口段长度的影响规律,同时研究了相对粗糙度对微通道转捩雷诺数的影响,为进一步揭示微微通道的流动和传热机理提供了依据.
关键词:
微通道
,
粗糙元
,
共轭传热
,
CFD
卢浩
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王兵
,
张会强
,
王希麟
工程热物理学报
采用氢气泡流动显示技术,研究了不同粒径粗糙元对壁湍流拟序结构的影响.实验中粗糙元布置在氢泡丝前,均匀排成一排,基于平均速度和水力直径的雷诺数从14300到48000变化,离散粗糙元直径分别为0.9、1.6、2.3、4、5和6mm,粗糙元间距为2 cm.实验发现;光滑壁面和粗糙元壁面近壁湍流条带数量和条带高度都随雷诺数增大而增加.相同雷诺数下,粗糙元壁面流动产生的条带数量和条带高度随粗糙元粒径增大而增加.粗糙元壁面湍流条带数量和条带高度均比光滑壁面大.该研究对壁湍流的流动控制工程应用具有参考价值.
关键词:
壁湍流
,
拟序结构
,
粗糙元
,
氢气泡流动显示技术
,
流动控制
卢浩
,
王兵
,
张会强
,
王希麟
工程热物理学报
采用氢气泡流动显示技术，研究了壁面不同排列粗糙元对近壁湍流拟序结构的影响。实验中基于平均速度和水力直径的雷诺数分别为14300、31200、48000。氢泡丝上游布置的离散粗糙元直径为2．3、4和6mm，得到了光滑壁面和5种不同排列方式的离散粗糙元壁面湍流条带和湍流斑块特征。结果发现：相同雷诺数和相同排列方式下条带间距随着粗糙元直径增大而减小，条带或湍流斑块高度随粗糙元直径的增大而增大。对于不同粗糙元排列方式，当展向间距为0、流向间距为粗糙元直径4倍时，条带消失，出现大量混乱的湍流斑块，且此时湍流斑块高度最大，表明此种排列方式对壁湍流拟序结构影响最大。布有粗糙元时条带间距均比光滑壁面小，条带或湍流斑块高度均比光滑壁面大。该研究对于壁湍流控制的工程应用具有指导意义。
关键词:
壁湍流
,
拟序结构
,
粗糙元
,
氢气泡流动显示技术
,
流动控制
刘骁飞
,
韦安阳
,
罗坤
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樊建人
,
戴瑞
工程热物理学报
本文采用展向周期性布置圆柱形粗糙元的方式,直接数值模拟了平板表面流向条纹的增长过程.研究发现由于流向涡的“lift-up”效应,粗糙元下游区域出现高速条纹结构,而粗糙元的尾流对于条纹结构的初期形成有着重要影响.随着流动的不断发展,展向脉动速度分布有发展成为正弦曲线形式的趋势,而法向脉动速度峰值则呈先减小后增大的趋势.
关键词:
粗糙元
,
直接数值模拟
,
流向条纹
