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为了解矩形通道内的流动及换热特性,本文采用数值方法,研究了不同计算模型、当量直径以及入口条件下,矩形小通道及微通道内流体的流动和换热规律。首先,论文对0.6×0.8×300mm矩形小通道进行了数值模拟,比较了不同流动模型、不同差分格式、不同y+和不同的进出口长度下流动与换热的计算值与实验值,并对其进行了详细分析。结果显示,层流流动时,层流模型在使用High Resolution差分格式的计算结果较接近实验值,湍流流动时,Eddy Viscosity Transport模型在使用二阶迎风格式的计算值和实验值最为接近；不同y+对计算结果影响不大；Nu、阻力系数随长径比增大而减小。其次,选用当量直径相同,截面形状不同的五种矩形小通道,以单相水为工质,进行了流体阻力与换热研究。计算发现,高宽比越大的矩形小通道,换热效果越好,但阻力系数越大；流体通道壁面粗糙度越大,换热性能越好,阻力系数也越大；不同的加热热流密度对流体流动换热影响不大；而入口温度越高,换热性能越差,阻力系数越大；在入口流量随时间做周期性波动时,换热效果也随入口流量做相应的周期性波动,但阻力系数随入口流量波动呈相反的周期性变化；入口流量发生波动时,矩形小通道的压差波动的相位差要小于矩形常规通道,矩形常规通道的压差与流量波动的同步性要比圆形常规通道好。最后,从已有实验数据与矩形微通道内流体流动与换热特性的数值计算结果对比分析中发现,矩形小通道内流体流动换热的数值计算方法也适用于矩形微通道内流体流动换热的数值计算。数值计算结果表明,当矩形微通道内的流体从层流流动向湍流流动转变时,其转捩点所对应的雷诺数比矩形小通道小一些；加热热流密度对通道内流体的换热性能和阻力系数无大的影响；随流体入口温度升高,通道的换热效果变差,阻力系数增大。