百葉窗式葉片形成的端部開口傾斜通道自然對流換熱的數(shù)值模擬預(yù)測.pdf

1、本文對百葉窗式葉片形成的傾斜通道，在制冷工程范圍內(nèi)變物性條件下，自然對流換熱進行了數(shù)值預(yù)測。對葉片的傾斜角度、葉片曲率以及通道端部效應(yīng)等影響葉片換熱的因素，進行了詳細的討論。 (1)二維百葉窗式葉片計算 1)對傾斜角度為45度(相對于豎直方向)的平板形百葉窗式葉片，葉片數(shù)量為八片時，空氣的變物性影響通道質(zhì)量流量，此時變物性影響不可忽略。 2)傾斜平板形百葉窗式葉片形成的多個通道，葉片的傾斜角度(相對于豎直方向)減

2、小，葉片總的平均努塞數(shù)增大，輻射換熱占總換熱量的比值增大。減小葉片的傾斜角度有利于百葉窗式葉片的換熱。 3)圓弧形百葉窗式葉片隨著曲率的增大，葉片的總的努塞數(shù)以及輻射換熱量占總換熱量的比值都隨著增大，表明增加葉片的曲率有利于改善葉片的換熱效果。對圓弧形葉片與曲率為零時的平板形葉片(傾斜角度為45度)比較發(fā)現(xiàn)，只有葉片的曲率大于一定數(shù)值時，弧形葉片的自然對流換熱才優(yōu)于平板形葉片。4)多片傾斜平板形百葉窗式葉片與一面等溫墻相鄰時，加

3、大葉片底部邊緣與等溫墻之間的距離B，有利于加強葉片的對流換熱。 5)對二維平板形葉片和圓弧形葉片的輻射換熱的計算表明，輻射換熱量與對流換熱量的數(shù)量級相同，在制冷工況范圍內(nèi)輻射換熱不能忽略。 (2)三維平板形百葉窗式葉片計算 1)通道端部效應(yīng)的影響隨著通道長度的增加而減弱，隨著葉片溫度的升高而增強；在相同計算條件下，從多個傾斜通道的下部通道到上部通道，端部效應(yīng)的影響程度逐漸減弱。 2)在通道兩側(cè)端部開口不封

4、閉和封閉兩種情況下，隨著通道長度的增加，葉片的對流換熱總平均努塞數(shù)減小，輻射換熱量占總換熱量的比值增大。 3)傾斜通道兩側(cè)的端部開口封閉和不封閉的兩種情況，通道中流體流動換熱受到的主要影響因素不同。兩側(cè)的開口不封閉時流體流動主要受到端部效應(yīng)的影響而兩側(cè)封閉的情況下主要受到煙囪效應(yīng)的影響。對兩種情況下?lián)Q熱進行計算比較發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)開口不封閉情況下葉片總的平均努塞數(shù)大于相同工況下兩側(cè)開口封閉的葉片總的平均努塞數(shù)，在強化葉片對流換熱效果方