纵向涡发生器强化传热的研究历程及进展

基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用共3篇基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用1基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用换热过程在工业、交通、家庭等领域具有广泛的应用。

涡强化换热技术在换热领域中引起了广泛的关注，其原理是利用涡控制技术有效地增强流动中的混合传质过程，提高换热效率。

涡强化换热技术是一种新型的高效换热技术。

本文将介绍基于场协同理论的纵向涡强化换热技术及其应用。

一、基于场协同理论的纵向涡强化换热技术涡强化换热技术是利用纵向涡的控制能力和传热的协同作用，实现热传递和流动混合效率的增强。

涡强化换热技术主要有墙面涡强化、方腔式涡强化、以及点源涡强化等形式。

1、墙面涡强化墙面涡强化是一种基于壁面涡动控制的换热技术。

通过在热交换器管壁周围形成周期性的锯齿形纹理来产生壁面涡，使原本分离的边界层流动产生交错运动，从而实现混合传热，提高传热效率。

2、方腔式涡强化方腔式涡强化是一种运用方腔的结构特征来实现涡强化换热的技术。

当方腔中的流体从一侧进入，通过涡聚和混合效应，将流体输送至另一侧，并带着热量导入另一侧的流体中，实现高效换热。

3、点源涡强化点源涡强化是一种运用点源涡的结构特征来实现涡强化换热的技术。

点源涡是指由流体在非恒定流场中产生的局部涡旋，点源涡强化换热技术通过控制流场中的点源涡，将热量集中转移，实现高效换热。

二、基于场协同理论的纵向涡强化换热技术的应用涡强化换热技术的应用包括两个方面：一是在传统换热设备中的改造和优化；二是在新型的换热装置中的应用。

1、传统换热设备的涡强化改装基于场协同理论的纵向涡强化换热技术可以通过对换热器表面进行纹理设计或增设定向壁体等形式，实现传统换热设备的涡强化改装，提高传热效率。

2、新型换热装置的开发应用基于场协同理论的纵向涡强化换热技术还可以应用于新型的换热装置中，如涡管换热器。

涡管换热器结构简单，热量传递效率高，且具有耐腐蚀、易清洗等优点，因此被广泛地应用于化工、建材、食品等领域。

强化传热论文：强化传热热管翅片散热器纵向涡发生器【中文摘要】热管翅片散热器作为管翅式换热器众多形式的一种,以其良好的传热性能广泛应用于CPU等电子设备的散热。

气侧热阻是散热器总热阻的主要组成部分,如何增强气侧的换热以充分发挥热管的良好传热性能成为一个重要课题。

纵向涡发生器作为一种通过改变二次流分布来强化换热的无源强化传热技术,能以较小的压差损失获得较好的强化传热效果。

本文对加装矩形小翼纵向涡发生器的热管翅片散热器流动和传热特性进行数值计算,并应用PIV激光粒子成像测速方法研究了圆柱下游布置矩形小翼纵向涡发生器的流场分布和流动形态。

通过数值模拟讨论热管横向间距、翅片长度、管子纵向偏移量等管翅相对位置因素对散热器流动和传热特性的影响。

模拟结果表明：适当的横向管间距是保证翅片散热量的重要条件；减小翅片长度,有利于提高单位翅片面积散热量；向下游适当偏移换热管,可在一定程度上提高整体传热系数,而且小长度翅片相对提高程度较大。

通过数值模拟研究加装矩形小翼纵向涡发生器对散热器流动换热特性的影响规律,讨论了纵向涡发生器的迎流攻角、在翅片上的位置、弦长、渐扩渐缩布置等参数变化对其性能的影响。

数值模拟的结果表明：在模拟流速范围内,加装矩形小翼纵向涡发生器使热管翅片散热器的整体传热因子提高15%～19%,相应阻力因子增加30%～42%；分析加装纵向涡发生器的流道截面等速线图、速度矢量图和等温图,发现纵向涡改变了流场分布,促进了壁面附近与主流区流体的混合、减薄了传热壁面附近的热边界层、增加了温度梯度,纵向涡发生器布于换热管下游,起到抑制、削弱其尾流传热恶化区的作用；在模拟纵向涡发生器迎流攻角范围内,攻角为30°时纵向涡发生器的综合传热流动性能较佳；纵向涡发生器后置强化传热效果较好,前置较差,侧置则介于前两者之间；传热因子j和阻力因子f均随纵向涡发生器弦长的增加而呈均匀的增加；迎流攻角30°后置,纵向涡发生器采用渐扩布置比采用渐缩布置强化传热效果好很多。

换热通道内纵向涡干涉及其流动与强化传热特性数值研究换热通道内纵向涡干涉及其流动与强化传热特性数值研究摘要：本文通过数值模拟方法研究了换热通道内纵向涡的产生和演化过程，并探讨了其对流动和传热特性的影响。

研究发现，在换热通道内引入纵向涡能够有效地增强换热效果，提高传热性能。

引言换热是许多工程领域中重要的过程，如核电站、汽车发动机冷却系统等。

提高换热效率和传热性能对于提高设备性能和节能减排具有重要意义。

纵向涡是一种通过改变流动结构来增强传热的方法，在多相流、换热器以及燃烧室等领域具有广泛的应用。

本文通过数值模拟方法研究了换热通道内纵向涡的产生和演化过程，并探讨了其对流动和传热特性的影响，旨在为优化换热器结构和提高传热性能提供一定的参考。

方法基于Navier-Stokes方程和动量方程，我们建立了数学模型来描述换热通道内的流动行为，并采用计算流体力学（CFD）方法进行数值模拟。

在模拟过程中，考虑了通道内的流体动力学特性以及边界条件，包括壁面温度和速度等。

同时，我们引入了纵向涡的产生机制和参数，并对其相关特性进行分析。

结果与讨论通过模拟，我们观察到在换热通道内的流动中纵向涡的产生。

当入口流速和涡旋强度逐渐增加时，纵向涡的规模和数量也随之增加。

此外，涡旋与壁面之间的距离也对涡的特性有一定影响。

更接近壁面的涡旋通常具有更高的传热效果。

此外，我们还发现纵向涡的存在可以破坏传统的流动结构，形成更复杂的流动模式，从而增加了热量的传输路径，提高了传热性能。

结论本研究通过数值模拟方法研究了换热通道内纵向涡的产生和演化过程，并探讨了其对流动和传热特性的影响。

研究发现，在换热通道内引入纵向涡能够有效地增强换热效果，提高传热性能。

由于涡旋的产生机制和特性对换热和流动过程有重要影响，未来应进一步研究涡旋的优化控制方法和实际应用效果，在工程实践中广泛推广纵向涡的运用，以进一步提高换热系统的性能和效率。

同时，本研究还对于传热特性的数值分析方法提供了一定的参考，可为其他相关领域的研究提供一定的指导意义。

强化传热的研究进展强化传热的研究进展周大亮（能源与动力工程学院 201323060233）论文摘要：本文阐述了强化传热技术的重要性及其发展趋势；包括强化传热的概念、强化传热的分类、强化传热的途径、强化传热的应用场合等；列举了一些强化传热的典型应用。

通过分析得出强化传热应注意的一些问题。

关键词;强化传热、概念、应用、研究进展自20世纪50年代以来，国际传热学界对强化传热技术开展了大量的研究。

据文献【29】的作者、强化传热研究的著名学者贝格列斯对从20世纪20年代至90年代中期公开发表的5676篇技术文献的统计，这一研究呈日益增长的趋势，并且由于世界范围内的能源危机问题，在近期内会一直保持这样的研究势头。

从80年代到现在近20多年的时间里，世界各国的科学领域里，有关强化传热的研究报告举不胜数。

一、强化传热的概念所谓强化传热是指增加传递过程的传热量。

由传热过程方程式或对流传热牛顿冷却公式可见，增加传热面积、增加传热温差以及增加传热系数或对流传热系数都可以增加所传递的热量。

而所谓的强化传热技术则是指在一定的传热面积与温差下，增加传热系数或对流传热系数的技术，这中间包括很多技术含量高的措施，正是国际传热学界的热门课题。

二、强化传热的分类及举例1、有源强化有源强化是采用电场、磁场、光照射、搅拌、喷射等手段来提升换热器的传热效果，是以牺牲外部能量来获得较好的传热性能的强化传热手段1.1EHD强化传热EHD电流体力学强化传热是在液体中施加高压静电场，利用电场、流场和温度场的相互耦合作用，而达到强化传热的一种有源强化方法。

早在1916年，英国学者就发现在流体中施加电场能够强化传热，但此后40多年，该项技术并未受到注意和重视。

近年来，由于余热利用、高效暖通空调系统、海洋和地热能开发中对小温差传热的要求，加上EHD强化传热具有效果显著、功耗低、易于控制表面热流等一系例优点，其研究逐渐受到重视。

1.2超声波抗垢强化传热超声波在液体煤质中传播时会产生机械振动作用、空化作用和热作用。