开孔折流板矩形通道内强化换热的数值研究

摘要

为了进一步研究设置交错排列开孔折流板的水平矩形通道强化换热的机理,基于文献的实验结果,采用了RNGk-ε两方程模型,运用有限容积法二阶迎风格式对方程进行了离散,并采用SIMPLEC算法对Re=500～15000范围内的流动与换热问题进行了数值求解.依据计算结果,分析了速度场和温度场的分布情况,并将Nu计算结果与实验结果进行了对比.结果表明:(1)数值解与实验数据基本吻合,说明了运用该模型对设置开孔折流板的矩形通道内强化换热进行数值模拟是可靠的;(2)数值计算进一步验证了文献实验结论:由于孔的存在消除了折流板背流侧大的旋涡,使得流体掺混和扰动加强,折流板开孔使换热加强;(3)数值计算进一步拓展了文献的实验结论:随着Re的增大,扰动增加,Nu值增大;在Re＞12000时,Nu值增加幅度减慢。