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壁面加热热流密度对微柱群内部换热特性的影响
  • ISSN号:0254-0037
  • 期刊名称:北京工业大学学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]山东省科学院能源研究所,济南250014, [2]中国科学院工程热物理研究所,北京100080
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50976062);山东省自然科学基金资助项目(ZR2010EM056).
  • 相关项目:微柱群内部旋涡演变规律-混合对流强化传热基础研究
中文摘要:

采用实验与数值模拟相结合的方法研究去离子水在不同加热热流密度下流过叉排排列微柱群内部时工质热物性对对流换热的影响规律.实验中采用电加热棒对一体化微柱群散热元件进行加热,测得不同加热功率下微柱群内部努塞尔数(Nu);同时建立考虑粗糙度影响的三维数学模型模拟了该实验段在不同热流密度下的温度场与换热特性,并与实验结果进行了对比.研究发现:工质热物性随着温度变化对微柱群换热特性有着较为明显的影响,且数值模拟结果略高于实验值;对流换热系数均随加热热流密度增加而略有增大,且低雷诺数(Re)下该现象更为明显;定义了不同的影响因子来对各热物性参数的影响进行定量分析,发现动力黏度对微柱群内换热特性影响最大,影响因子接近10%.

英文摘要:

Influence of thermal physical properties variation of de-ionized water with different heating flux on heat transfer characteristics in staggered arranged micro-cylinder-groups were experimentally and numerically investigated. The integrated micro-cylinder-group chip was heated by heating elements and the Nusseh number(Nu) was obtained by measuring temperatures in micro-cylinder-group chip. Besides, a 3-D numerical model considering the roughness effect on inner surfaces of micro-cylinder-groups was used to simulate the temperature fields and heat transfer characteristics with different heating flux. By comparing the calculation results with the experimental results, it was found that the thermal physical properties of working fluid changed with the temperature, and this variation brought out apparent influence on heat transfer characteristics in micro-cylinder-groups. In addition, the heat transfer coefficient was enhanced by increasing the heating flux, especially at low Reynolds number (Re). Different affecting coefficients were defined to quantitatively analyze the influence of thermal physical properties, and it was found that the affecting coefficient of viscosity was nearly 10% , which was much higher than that of the other properties.

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期刊信息
  • 《北京工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市教委
  • 主办单位:北京工业大学
  • 主编:卢振洋
  • 地址:北京市朝阳区平乐园100号
  • 邮编:100124
  • 邮箱:xuebao@bjut.edu.cn
  • 电话:010-67392535
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0037
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2286/T
  • 邮发代号:2-86
  • 获奖情况:
  • 中国高等学校自然科学学报优秀学报二等奖,北京市优秀期刊,华北5省市优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11924