矩形通道中带纵向涡发生器的剪切变稀液体的层流对流换热
流体动力学
2018-07-11 v1
摘要
在雷诺数 25 至 200 范围内，对配备纵向涡发生器的矩形通道热沉内的热量与流体流动进行了数值研究。使用不同浓度（200-2000 ppm）的羧甲基纤维素（CMC）水溶液作为工作流体，其为剪切变稀非牛顿液体。对平直通道和带有五对涡发生器的通道进行了三维模拟。通道水力直径为 8 mm，由恒定壁温加热。涡发生器以不同的攻角和位置安装在通道内。描述了带纵向涡发生器的矩形通道中剪切变稀液体流动，并讨论了换热强化的机理。结果表明，与使用牛顿液体流动（即水）相比，在带 LVG 的矩形通道中使用 CMC 水溶液可实现 39-188% 的换热强化。此外，与平直通道相比，为矩形通道配备 LVG 可使换热性能提升 24-135%。然而，这种换热强化伴随着更大的压力损失。对于本文研究的参数范围，提高 CMC 浓度、涡发生器攻角及其横向距离会导致换热性能增加。此外，在层流流态下，带纵向涡发生器的矩形通道的换热性能随雷诺数增大而增强。
引用
@article{arxiv.1807.03672,
title = {Laminar convective heat transfer of shear-thinning liquids in rectangular channels with longitudinal vortex generators},
author = {Amin Ebrahimi and Benyamin Naranjani and Shayan Milani and Farzad Dadras Javan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.03672},
year = {2018}
}
备注
Accepted manuscript, Chemical Engineering Science