渦發(fā)生器強化豎直矩形通道傳熱流動性能數(shù)值研究.pdf

1、本文采用數(shù)值計算的方法，研究設置在電站系統(tǒng)中空氣流道內的集熱面上的渦發(fā)生器對立式太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)自然對流流動及傳熱的強化作用，并結合場協(xié)同原理對渦流發(fā)生器強化太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)傳熱的效果進行評價，獲得渦發(fā)生器強化太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)中矩形通道內空氣與豎直平板的傳熱與流阻的特性關聯(lián)式，為后期立式太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的工程設計提供一定的理論依據(jù)。
　　在系統(tǒng)豎直矩形通道的集熱面上設置了三角形小翼對及雙斜向內肋對兩種渦發(fā)生器，分

2、析了肋對數(shù)、肋傾角、布置方式對系統(tǒng)進出口氣流的溫升、速度差的影響，并研究肋形尺寸對系統(tǒng)換熱流阻的影響，獲得在一定雷諾數(shù)范圍內渦發(fā)生器強化矩形通道內空氣流動及傳熱的特征數(shù)關聯(lián)式。研究結果表明:
　　(1)布置渦流發(fā)生器后，系統(tǒng)進出口氣流的速度差、溫差大幅增大;隨著肋對數(shù)增加，氣流受到的擾動作用增強，速度與溫度梯度的協(xié)同角減小，但相應也使氣流的流動阻力增大，能量損失增大;隨著肋傾角增加，系統(tǒng)的協(xié)同程度不斷提高，進出口氣流的溫差升高，肋

3、傾角60°時溫差最大;矩形通道內設置渦發(fā)生器前后的換熱強化比Nu/Nu0、阻力增大比Cf/Cf0均隨著Re的增大而增大;熱力性能系數(shù)隨著雷諾數(shù)的增加呈增大趨勢且所有通道的熱力性能系數(shù)均大于1;
　　(2)利用多元回歸的方法獲得了兩種形式的渦發(fā)生器強化矩形空氣通道的傳熱和流阻特性關聯(lián)式，結果表明:渦發(fā)生器的肋長（肋寬）、肋高、及周向肋密度等結構尺寸的增大都能使傳熱效果增強，肋間距的增大致使渦流發(fā)生器對流場的擾動程度降低，對流換熱的效