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丁胞型結構強化傳(chuan) 熱技術

發布時間：

2022-02-21

在強化傳(chuan) 熱技術中，為(wei) 了增強流動換熱能力，一般會(hui) 通過破壞邊界層，減小邊界層的熱阻從(cong) 而提高傳(chuan) 熱效率。但是，對於(yu) 各種強化傳(chuan) 熱措施，不僅(jin) 要關(guan) 注其傳(chuan) 熱強化性能，還需要考慮其對流體(ti) 流動阻力特性的影響。而傳(chuan) 熱特性和阻力特性在傳(chuan) 熱設備設計上往往是一對需要調和的矛盾量。

　　在強化傳(chuan) 熱技術中，為(wei) 了增強流動換熱能力，一般會(hui) 通過破壞邊界層，減小邊界層的熱阻從(cong) 而提高傳(chuan) 熱效率。但是，對於(yu) 各種強化傳(chuan) 熱措施，不僅(jin) 要關(guan) 注其傳(chuan) 熱強化性能，還需要考慮其對流體(ti) 流動阻力特性的影響。而傳(chuan) 熱特性和阻力特性在傳(chuan) 熱設備設計上往往是一對需要調和的矛盾量。

　　丁胞結構是借鑒了高爾夫球麵丁胞的減阻特性，在增大傳(chuan) 熱能力的同時，又能產(chan) 生最小的壓降損失，如圖1所示。

RYCHEN

圖1 空氣流經光滑圓球和高爾夫球的流動特性[1]

　　Kim等[2]在高雷諾數下對比了衝(chong) 擊、肋和凹坑 3 種強化傳(chuan) 熱方式的傳(chuan) 熱和流阻性能，可以看到相對於(yu) 光滑壁麵，衝(chong) 擊的換熱增強 4~6 倍，流阻增大 200 倍左右;肋的換熱增強 2~3 倍，流阻增大 6~10 倍;丁胞的換熱增強 2~3 倍，流阻增大 1~4倍，在相同風機功率條件下的綜合傳(chuan) 熱性能丁胞最高。

RYCHEN

圖2 各種強化措施的效率[2]

 

參考文獻：

[1] 《丁胞型強化換熱管管內(nei) 傳(chuan) 熱與(yu) 流動阻力的數值模擬和實驗研究》 重慶大學，2013年

[2] Kim W.K., Arellano L., Vardakas M.,Moon H. and Bunker R.S. comparison of trip-strip/impingement/dimple cooling concepts at high Reynolds number. ASME PaperNo.GT2003-38935

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