Численное моделирование процесса конвективного теплообмена в структурах Gyroid с различной пористостью

Luo Hao ,  

Wang Yunfei ,  

Cheng Ziwei ,  

Liu Keying ,  

Jiang Chenyang ,  

摘要

В данной работе посредством численного моделирования сопряжённого теплообмена систематически исследованы теплопередающие характеристики структуры Gyroid при четырёх уровнях пористости (55%, 65%, 75%, 85%) и объяснен её механизм теплопередачи. Исследование показывает, что структура Gyroid усиливает турбулентность, нарушая воздушные каналы, и эффективно разрушает тепловой пограничный слой на стенках, что снижает тепловое сопротивление и повышает эффективность теплообмена. С уменьшением пористости теплопередача структуры Gyroid к тепловому источнику постоянно улучшается, коэффициенты конвективного теплообмена и число Нуссель соответствующим образом повышаются; однако коэффициент трения также значительно увеличивается. Сравнивая конвективную теплопередающую способность структур с разной пористостью с помощью коэффициента j/f, исследование выявило, что структура Gyroid с высокой пористостью и низким числом Рейнольдса обладает преимуществами в комплексной конвективной теплопередаче.

关键词

Структура охлаждения Gyroid; коэффициент конвективного теплообмена; численное моделирование; комплексные характеристики конвективного теплообмена

阅读全文