带肋复合微通道换热器内流动传热性能研究

摘要

为探究微肋与二次通道复合结构对微通道换热器流动换热性能增强的影响机理，采用数值方法，研究了不同雷诺数下6种带肋复合微通道换热器内的压降、流场结构、摩擦系数、基底温度、相对努赛尔数和综合流动换热性能，并与矩形光滑微通道和无肋二次通道微通道的流动换热性能进行了对比。研究表明：在流动特性方面，引入二次通道结构对微通道内的压降损失和相对摩擦系数没有影响，但引入微肋结构会产生节流效应并诱发漩涡结构，导致微通道内的压降损失增大3～10倍；在传热特性方面，引入二次通道结构能够强化换热，在二次通道结构基础上增加微肋结构能进一步增强微通道换热器的传热性能；相比于矩形光滑微通道和无肋二次通道微通道，复合微通道换热器的基底温度最高下降13.52 K,相对努塞尔数最高增大35.36%;在综合性能方面，对于所研究的6种带肋复合微通道换热器，前三角肋复合微通道具有最优的流动传热综合性能，并具有高流速、低泵功率、低热阻等优点。

关键词

换热器 / 复合微通道 / 二次通道 / 微肋 / 流动 / 传热

基金资助

陕西省自然科学基金资助项目(2023-JC-YB-340); 国家自然科学基金资助项目(52076165)