基于球窝结构冷却通道的强化传热数值及实验研究

摘要

球窝作为一种小流阻的强化传热结构，在微型换热器中有较大的发展前景．该文采用实验与数值相结合的方法，研究层流条件下布置球窝结构的矩形通道内部的流动与换热特性，比较了不同球窝深度、不同Reynolds（雷诺）数对其强化换热特性的影响，并与光滑结构进行了对比．研究结果表明：随着Reynolds数的增加，换热效果逐渐增强．在3种Reynolds数（Re=500，1000，1500）工况下，在球窝深度直径比在0．1～0．2之间时，球窝内部均存在流动分离且分离点位于球窝中心之前，球窝换热特性最好，与实验得出深度直径比为0．2时换热效果最好相吻合．在同一Reynolds数条件下，随着球窝深度的增加，其阻力特性逐渐降低．综合热特性随着Reynolds数的增大呈现下降趋势．