热能动力工程

作者：刘燕英，匡 荛，张佳钰

单位：东南大学 能源与环境学院，江苏 南京 210096,,海南大学 南海海洋资源利用国家重点实验室，海南 海口 570228,,中国科学院理化技术研究所 低温工程重点实验室，北京 100190,

关键词：纤维束蓄热体;滑移流区;换热性能;数值模拟

随着蓄热体基础部件的尺寸细小化，玄武岩蓄热体的纤维直径微小，顺排排列后，内部形成微细流道。为探究微尺度下产生的尺度效应对玄武岩纤维束内部流道流动和传热的数值模拟的影响，建立了蓄热体的二维层流模型。通过Ansys 17.0 fluent中的UDF函数添加了滑移边界条件，以添加滑移边界条件前后的壁面努塞尔数（Nu）减小百分比为评价指标，对比分析二维纤维束微流道的数值模拟中，滑移边界条件对不同工况下流固换热的影响程度。模拟结果表明：随着温度和间距的增大，添加滑移边界条件后的Nu下降程度会增大；随着纤维排数和入口速度的增加，Nu下降程度会减小；纤维束直径d为20 μm，排数小于5排，中心间距超过3 d时，添加了滑移边界条件的Nu的降幅达到了1%以上，在数值模拟中不可忽略滑移流区的影响。

来源：2022年第6期

《热能动力工程》期刊编辑部

查看热能动力工程杂志2022年第6期