圆管内置梯形翼片的流场特性PIV实验

摘要：

诱导流体产生纵向涡结构可以有效强化对流换热,因此研究纵向涡发生器的扰流特性对于深化强化传热机理具有重要意义.利用粒子成像测速(PIV)技术,对圆管内置梯形翼片扰流后的流场进行了测量,实验中4个梯形翼片沿周向均布,与管壁夹角135°呈迎流放置,分析了横、纵截面内的流场结构和流动特点.结果显示,管内放置翼片能够诱导形成多纵向涡流动,在下游产生了4个对称的涡偶,每个涡偶对应的两个涡旋转方向相反,形成了内侧向壁流,外侧背壁流的流动结构,增大了垂直于主流方向上的速度分量.实验涉及的Reynolds数范围内,翼片下游横截面内的横向速度和径向速度分别达到主流均速的27％和20％以上;纵向涡沿壁面向下游发展可对流体产生持续扰动,使近壁流体的速度相对于光滑管提升了约1.0～3.6倍;翼片对流体的扰动作用随着Reynolds数的增大而增强,对于圆管内对流换热的强化具有促进作用.

关键词：梯形翼片、纵向涡、圆管

所属期刊栏目：64

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：山东省科技攻关项目2008GG10007009;国家重点基础研究发展计划项目2007CB206903;山东大学研究生自主创新基金项目yzc12128.supported by the Science and Technology Research Projects of Shandong Province2008GG10007009;the National Basic Research Program of China2007CB206903;the Independent Innovation Foundation of Shandong Universityyzc1218

在线出版日期：2013-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3976-3984