热科学与技术

作者：黄圳,李增耀,孙敬文

单位：上海卫星装备研究所,西安交通大学,上海卫星装备研究所

关键词：非均匀热流,水平管,混合对流,大涡模拟,

基金：国家自然科学基金创新研究群体项目

针对以槽式太阳能集热器为背景的高密度、高度非均匀热流下水平管内的混合对流换热问题，采用大涡模拟方法，研究了热流密度非均匀性对水平管内混合对流瞬态涡结构、脉动强度、湍流热通量及局部平均壁温的影响；揭示了非均匀热流下自然对流对管内湍流特性的影响规律；提出了适用于不同热边界条件下管内混合对流换热的强化措施。结果表明：均匀热流时，自然对流会抑制管顶部的湍流脉动，使流动层流化，造成传热能力局部恶化；非均匀热流时，随着自然对流的增强，近壁面速度脉动强度先减小后增大，二次流逐渐增强，换热能力逐渐提高，故管内换热能力受湍流脉动与二次流协同影响；在自然对流影响下，均匀加热时管顶部可采用针对层流的强化换热措施，非均匀加热时需着重提高管底部高热流区域的湍流脉动与涡强度。

来源：2019年第5期

《热科学与技术》期刊编辑部

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