基于炽耗散极值原理的弯管内流场优化与场协同分析.pdf

基于炽耗散极值原理的弯管内流场优化与 场协同分析 陈宏瑜1,2 田茂诚1 冷学礼1 张冠敏1 邱 燕1 1山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061；2山东核电有限公司，山东烟台265116 摘要：采用(火积)耗散极值原理模拟了弯管内层流流动的优化流场，应用场协同原理分析原型流场和优化流场的结 果表明，管内优化流场传热和流动阻力的综合性能评价指标(PEC)达到1.7以上。比较原型流场与优化流场在 同一截面的等速线、等温线、截面矢量图和边界层附近协同角余弦值分布，发现附加体积力改变了管内流场与 热量输运，使正常的弯管内的层流流动变为两股对称轴向螺旋流动，提高了径向温度梯度分布均匀性和边界层 附近协同角余弦值，最终使表面传热系数和场协同性有了较大的提高。 (火积)耗散；场协同；弯管 10.3969/j.issn.0438-1157.2011.11.016 TK121 A 0438-1157(2011)11-3088-05 Optimizationandfieldsynergyanalysisforinnerflowfieldof curvedtubebasedonentransyextremeprinciple CHENHongyu TIANMaocheng LENGXueli ZHANGGuanmin QIUYan 2010-11-29 2011-03-05 陈宏瑜(1984-),男，硕士研 究生。 国家重点基础研究发展计划项目(2007CB206903)。 ·3089· 第62卷 ·3091· @@[7] YoshiyukiInagaki,HiroshiKoiso,HidekiTakumi,Ikuo loka,YoshiakiMiyamoto,Thermalhydraulicstudyona high-temperaturegas-gas heat exchanger with helically @@[1]GuoZengyuan（过增元）.Physicalanalysisandcontrolof coiledtubebundles[J].NuclearEngineeringandDesign, convectiveheattransfer:thesynergyofvelocityfieldand 1998,185(2):141-151 heatfluxfield[J]ChineseScienceBulletin（科学通报）， @@[8] LiLJ,LinCX,EbadianMA.Turbulentmixedconvective 2000,45(19):2118-2122 heattransferintheentranceregionofacurvedpipewith @@[2]GuoZengyuan（过增元） Newphysicalquantitiesinheat