窄流道内单个鱼鳞型凹坑影响流动与传热特性的数值研究

摘要

基于水轮机上的鱼鳞坑磨痕,提出了应用于窄流道的鱼鳞形凹坑的设计思想,通过数值模拟研究了单个凹坑对窄流道流动与传热的影响,并和球形凹坑进行了对比。结果表明,鱼鳞形凹坑平板的传热特性明显要高于光滑平板,并且优于球形凹坑平板。与光滑平板的摩擦系数随着流体速度的提高而提高不同,凹坑平板的摩擦系数随流体速度的提高而降低。当通道进口速度较低时,鱼鳞凹坑平板的摩擦系数最高,然而随着进口速度的增大,其摩擦系数会逐渐低于球形凹坑平板,当进口速度增大到一定程度时,鱼鳞凹坑平板的摩擦系数将会低于光滑平板。