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倾斜射流对移动平板表面紊动和传热特性的影响

2012-06-25叶纯杰范俊生潘红良

动力工程学报 2012年4期

叶纯杰,范俊生,潘红良

(华东理工大学 机械与动力工程学院,上海200237)

湍流射流冲击表面时会在冲击点附近产生较高的局部传热系数现象,被应用于诸多工业场合.随着工业自动化的发展和对产品加工效率要求的提高,需在较为封闭的环境下对产品进行自动化加工和连续作业,如带钢紊流酸洗以及乳化液漂洗,热轧后带钢表面的快速降温以及燃气透平叶片的冷却等都是在封闭条件下对运动的受热面进行传热或传质.

目前国内外对半封闭冲击射流下移动平板表面传热特性的研究较少,对倾斜射流下的移动平板传热和传质特性尚未有研究.李少华等[1]采用数值模拟的方法对复合角度斜射流下不同排孔结构对气膜冷却效率的影响进行了研究,结果表明复合角度射流可以使静止冲击面受热更为均匀;Sharif等[2]用RNGk-ε模型模拟了半封闭垂直入射流在不同雷诺数、射流高度和板速条件下平板表面传热系数和切应力系数的分布;Senter等[3]对垂直入射至移动平板的射流在不同入口雷诺数和不同平板速度与射流出口速度比下的湍动特性做了对比和分析,研究得出当平板运动速度大于射流出口速度时,对平板表面的湍动能分布影响较大;Chattopadhyay 等[4]采用大涡模拟湍流模型(LES)对三维半封闭垂直射流的流态和传热特性进行了数值计算,由于其所采用的计算区域较小,因此得出的结论不具有普遍意义.

笔者采用雷诺应力湍流模型……

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