雾/空气两相流在高温通道中的传热增强
流体动力学
2024-07-09 v1
摘要
雾/空气两相流是许多应用（如气体涡轮叶片内部冷却）的有前景的冷却技术。通过低雾滴质量分数利用雾滴的潜热，可实现显著的传热增强。使用新设计的雾化器准确控制雾滴，本研究在最高温度达 880 K 的高温通道中实验探索了雾/空气流的传热性能。研究了雾/空气质量比、雾滴尺寸、努塞数和壁面热通量的影响。结果表明，即使仅添加少量雾滴，测试段的冷却性能即可显著提高。对于不同尺寸的雾滴，较大的雾滴可造成更显著的温度降低，而较小的雾滴可改善温度分布的均匀性。对于大雾滴，由于壁面与雾滴之间的相互作用，上游的冷却效果明显优于下游；随着雾/空气质量比的增加，显著冷却的区域向下游扩展。通过增加热通量直至出口处温度达到预设值来测试雾/空气冷却性能。与仅使用空气冷却相比，雾/空气冷却（雾/空气质量比为 3%）可使壁面热通量提升最高可达 18.4%。
引用
@article{arxiv.2407.05130,
title = {Heat transfer enhancement by mist/air two-phase flow in a high-temperature channel},
author = {Junxian Cao and Mengqi Ye and Haiwang Li and Tianyou Wang and Zhizhao Che},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.05130},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 10 figures