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数值传热学课程论文 学 院：能源与动力工程学院 专 业：热能工程 班 级：硕811班 姓 名：贺登辉 学 号：310 800 9056 授课老师：陶文铨 教授 百叶窗翅片周期性充分发展流动换热数值模拟 贺登辉 （西安交通大学能源与动力工程学院，710049，西安） 摘要：本文采用自编程序对与水平方向成一定角度的百叶窗翅片进行数值模拟计算，在稳态、层流、常物性和翅片温度恒定的条件下，采用SIMPLER算法，在流动与换热已经进入周期性充分发展的阶段，进行了传热与流动的分析计算，得到了平均Nusselt数与摩擦因数f的随Re变化。翅片的位置可以沿水平方向的夹角而改变，其温度处于恒定的条件下。左右边界为周期性发展的边界，整个流体处于稳态，层流区域，流体性质为常物性。计算结果表明：随着Re的增大，速度的增大，换热的提升，平均Nusselt数逐渐增大，f却随之逐渐减少。 关键词：百叶窗；周期性发展；数值模拟；SIMPLER算法 Numerical Simulation on Periodic Fully Developed Flow and Heat Transfer of Louver Fins HE Denghui (School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong Xi’an, Abstract: In the paper, the results of the velocity and temperature distributions can be obtained when an array of plates is aligned at an angle to the flow direction to interrupt the fully developed flow periodically. SIMPLER algorithm was used under steady, laminar flow, constant property and temperature constant condition. Carring out the analysis of heat transfer and fluid flow calculation the average Nusselt number and friction factor f changes. Fin along the horizontal direction can change the angle at the constant temperature conditions, and the entire fluid is in steady state , laminar flow region. The fluid physical properties are constant. As the number of the Re increases, the speed increases, so the heat transfer enhancement, the average Nusselt number is increasing. However, the friction number f is gradually reduced. Key words: Fin; Fully periodical flow; Numerical Simulation；SIMPLER algorithm 主要符号表 摩擦因数 平均Nusselt数 Prandtl（普朗特）数 雷诺数 竖直平板和封闭方腔壁面间的距离,热扩散系数（定义） 表面换热系数 W/(m2℃) 导热系数 W/(m℃) 温度 ℃ 平均温度 ℃ 内部翅片的温度 ℃ 方向上的速度 m/s 翅片长度 m 周期长度 m 翅片高度 m P 压力 Pa q 热通量 W/m2 角度 o 1 前言 对流换热及其强化一直是工程领域比较关心的问题之一，利用几何结构呈周期性变化的复杂换热表面加强换热是最为常用和有效的方法。近几十年来，许多学者对周期性流动和换热进行了大量的试验研究和数值模拟。如，Gong L，Li Z Y 等研究了充分发展的周期性流动与换热问题，指出了该问题计算区域进出口流体周期性温度条件的两种实现方法。即在一个周期的基础上延长