Analyse des caractéristiques d'écoulement et de transfert thermique d'un échangeur micro-canalisé avec superposition de nervures micro-texturées différentes

Yao Zhimin ,  

Jiao Rui ,  

Huang Ziwen ,  

Wen Pengcheng ,  

Zhao Die ,  

Jiang Yinhui ,  

摘要

Pour étudier l'influence des structures superposées de nervures micro-texturées différentes sur les performances d'écoulement et de transfert de chaleur d'un échangeur thermique micro-canalisé, 16 combinaisons de nervures micro-texturées ont été conçues. Quatre structures optimisées sélectionnées par simulation numérique ont été analysées pour étudier leurs caractéristiques de champ d'écoulement et de température, la chute de pression, le coefficient de frottement, la température de base, le nombre de Nusselt et la performance thermique globale, en comparaison avec un micro-canal lisse rectangulaire. Les résultats montrent que l'introduction de structures superposées de nervures micro-texturées augmente significativement la perte de pression et le coefficient de frottement, et plus les nervures sont pointues, plus la résistance à l'écoulement est élevée. Par ailleurs, cette structure induit un effet de colmatage, générant des tourbillons en fer à cheval et de traînée aux extrémités des couches supérieure et inférieure des nervures, différentes formes de micro-textures entraînant des caractéristiques d'écoulement distinctes. Concernant le transfert de chaleur, par rapport au micro-canal lisse rectangulaire, la température de base a été réduite jusqu'à 12,87 K et le nombre de Nusselt relatif amélioré jusqu'à 57,4%. L'évaluation globale montre que le micro-canal de type 1, grâce à ses excellentes capacités de transfert thermique, peut efficacement équilibrer la perte de pression et atteindre les meilleures performances d'écoulement et de transfert thermique.

关键词

micro-canal; micro-texture; superposition de nervures; amélioration du transfert de chaleur; écoulement

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