不同尺寸扰流柱尾流中近圆柱流体流动及传热研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dlll9393
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本文主要研究了串联形式下,一个上游绝缘圆柱(直径d)对下游恒温圆柱(直径D=0.04米)产生的空气动力学和传热方面的影响°其中直径比d/D为0.4、0.6、0.8、1.0,间距比L*=L/D从1.2到5.0变化(L是上游圆柱的圆心到下游圆柱的圆心的距离)。基于下游圆柱的直径D,算得的雷诺数为Re=200,普朗特数为Pr=0.7。本文通过有限体积法,着重研究了上游圆柱尺寸以及双圆柱间距对下游圆柱的全局特征量以及流体结构的影响。这些全局特征量包括平均阻力系数(CD),脉动阻力和升力系数(CDf和CLf),漩涡脱落频率(St)和传热系数(Nu)等。通过研究下游圆柱表面的局部特征量:脉动压力,平均压力,努塞尔数和流域中速度分布云图,涡量图来进一步解释上游圆柱对下游圆柱的影响。实验结果显示,上游圆柱对下游圆柱的来流有扰动的作用,并且能够有效减小作用于下游圆柱上的平均阻力,当直径比为0.8,间隙比为3.0时,阻力减小度高达99.7%。随着圆柱间距比和直径比的增加,根据圆柱间流体运动状态的不同,我们得到了四种不同的流态。总体上看,上流圆柱的存在不利于下流圆柱表面散热。对于串列的双圆柱流体模型,小直径比,大间距比更有利于散热。
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