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球凹平板冲击冷却性能的数值研究及结构改进
【作者】 张峰 王新军 李军 西安交通大学能源与动力工程学院 西安710049
【关键词】 冲击冷却 球凹平板 强化换热 数值计算
【摘要】采用SST湍流模型数值研究了球凹平板冲击冷却的流动与换热特性,分析了4种球凹布置形式对带有最大横向流的冲击冷却性能的影响,提出了球凹布置的改进结构。研究表明：球凹结构对气流压力损失的影响很小,展向偏移布置和叉排布置的球凹能够增大通道对称面和下游的湍动能,顺排布置和流向偏移布置的球凹使通道中心处的湍动能降低;展向偏移布置和叉排布置的球凹平板换热效果最好,其次是平板,然后是顺排布置的球凹平板,流向偏移布置的球凹平板换热效果最差;在通道上游,展向偏移布置的球凹表面换热效果优于叉排布置,而通道下游的趋势正好相反。综合展向偏移布置和叉排布置的球凹表面换热优点,布置新的球凹排列方式,改进布置的球凹表面换热效果与预期的效果相吻合;通道底面的换热效果基本不受球凹沿对称面的布置位置的影响。
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