Estudio numérico del proceso de transferencia de calor por convección en estructuras Gyroid con diferentes porosidades

Luo Hao ,  

Wang Yunfei ,  

Cheng Ziwei ,  

Liu Keying ,  

Jiang Chenyang ,  

摘要

Este artículo estudia sistemáticamente, mediante simulación numérica de transferencia de calor conjugada, el rendimiento térmico de la estructura Gyroid bajo cuatro porosidades diferentes (55%, 65%, 75%, 85%) y explica su mecanismo de transferencia de calor. Los resultados muestran que la estructura Gyroid mejora la intensidad de la turbulencia al interferir con las vías aéreas y destruye efectivamente la capa límite térmica en la superficie, reduciendo la resistencia térmica y mejorando la eficiencia del intercambio de calor. A medida que disminuye la porosidad, el efecto de transferencia de calor de la estructura Gyroid hacia la fuente térmica se fortalece continuamente, aumentando el coeficiente de transferencia de calor por convección y el número de Nusselt; sin embargo, el factor de fricción también aumenta significativamente. Mediante la comparación cuantitativa del rendimiento de transferencia de calor por convección en estructuras con diferentes porosidades usando el coeficiente j/f, el estudio encuentra que la estructura Gyroid con alta porosidad y bajo número de Reynolds tiene ventajas en el rendimiento integral de transferencia de calor por convección.

关键词

Estructura de disipación de calor Gyroid; coeficiente de transferencia de calor por convección; simulación numérica; rendimiento integral de transferencia de calor por convección

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