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凸凹位置结构模型的流量与峰值温度的联系

峰值温度随着流量的增加而逐渐降低,而且峰值温度的递减趋势也逐渐降低,四种模型中,对称双凹模型的峰值温度曲线最高,其次为错位双凹模型,而错位凸凹模型曲线处于最低状态,从图中可以明显看出,无论是错位模型还是对称模型,凸凹结构明显比双凹结构的峰值温度要低,这可能是由于凸凹结构比双凹结构更能有效的破坏边界层,增强对流换热效果。


温差曲线随着流量的递增而降低,其中错位凸凹模型的温差曲线处于最低状态,其次为错位双凹模型,对称凸凹和对称双凹两种模型的温差曲线有相交的趋势,以流量为100m/min为例,四种模型的温差范围在9.7K左右,随着流量的增加,四种模型的温差曲线呈逐渐降低趋势,到500ml/min时,四种模型的温差递减为5.8K左右,温度分布更加均匀。


随着流量的增加而递增,而且凸凹位置模型的压降明显大于双凹位置模型,在两种凸凹位置模型中,错位凸凹模型的压降大于对称凸凹模型压降,这是由于凸槽和凹槽结构的交错变化,更能影响流体的流动状态,而错位双凹型和对称双凹型的压降变化曲线几乎重合,说明对于双凹模型来说,改变双凹模型的交错位置对压降影响不大。


模型热阻随雷诺数的变化曲线由低到高分别为错位凸凹、对称凸凹、错位双凹和对称双凹,而且降低趋势是逐渐平缓,由于热阻的高低反应了模型的传热特性的好坏,所以四种模型中错位凸凹模型的传热特性最好,而且凸凹位置结构的热阻曲线明显低于双凹位置结构模型,所以凸凹位置结构模型比双凹模型更能有效的增强传热特性。

图1:四种模型雷诺数与努塞尔数的关系图

四种模型雷诺数与努塞尔数的关系图

图1为四种模型雷诺数和努赛尔数的关系图,从图中可以看出,四种模型的努赛尔数曲线曲线从高到低依次为,错位凸凹、对称凸凹、错位双凹以及对称双凹,而且它们的努赛尔数曲线随着进口雷诺数的增加而逐渐递增,递增趋势也是逐渐减小,但是双凹模型在低雷诺数时的递增趋势明显高于凸凹模型,说明双凹模型更能受较小雷诺数的影响,以对称双凹模型为例,当在雷诺数从147递增到442时,努赛尔数就增加了0.6,但是对称凸凹模型的努塞尔数仅增加了0.46,再继续增加雷诺数时,四种模型的努赛尔数曲线升高趋势变缓。


四种模型的峰值温度随着流量的增加而逐渐降低,而且峰值温度的递减趋势在300ml/min以后逐渐平缓,以圆弧形状为例,当流量为100ml/min时,圆弧形状的峰值温度为338.5K,当流量增加到300ml/min时,温度递减为329.4K,但是当流量为500ml/min时,模型的峰值

温度降低为327.5K,降低趋势明显减小,说明ca88手机版流量对四种模型的影响在减小,而且四种模型中圆弧形的温度曲线一直处于最低状态,直线形的温度曲线处于最高状态,三角形和梯形处于两者之间,由此可见,流道壁的凸凹形状与直线形相比,可以增强微流道的传热效果,其中圆弧结构对流道换热特性影响比较明显。


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点击次数:  更新时间:2017-12-20 09:21:30  【打印此页】  【关闭