具有凹坑结构的半椭圆电热元件传热和流动特性的数值模拟

摘要

为了探究表面添加凹坑结构对电热元件的平均换热特性、阻力特性及相关综合性能的影响，对具有凹坑结构的半椭圆翅片电热元件的传热和流动特性进行了数值模拟研究，以相同电加热功率的光滑表面电热元件为基准进行了比较分析。研究结果表明：凹坑结构一方面增加了电热元件的传热面积，同时在一定程度上破坏了空气横掠电热元件的热边界层和流动边界层，使边界层分离点后移，从而强化了传热。在Re=2 000时，电热元件最优凹坑参数组合为d=0.8 mm、L=12 mm，其Nu值比光滑表面的电热元件Nu值增加约3.82%，综合传热性能增加约3.6%。

关键词

凹坑结构 / 电热元件 / 传热特性 / 流动特性