通道中簧片流固耦合振荡的强化传热

采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)方法,研究低雷诺数下内置倒转簧片通道的流动与传热,模拟不同抗弯刚性系数下倒转簧片的振动现象、流场特性及其对通道传热的影响.结果 表明:随抗弯刚性系数的增大,倒转簧片在均匀来流中存在偏转模式、大幅度拍打模式、小幅度拍打模式和稳定模式4种运动模式;与普通通道相比,大幅度拍打模式下,通道壁温降低,平均努塞尔数显著提高;小幅度拍打模式下,通道壁温有较小程度的降低,平均努塞尔数有一定提高;稳定模式下,簧片对流场扰动极小,通道壁温与普通通道几乎相同,平均努塞尔数基本不变;偏转模式下,由于簧片始终偏向通道下侧,阻塞了通道下侧的流动,通道壁温显著升高,平均努塞尔数显著降低;在实际工程应用中,应避免使倒转簧片处于偏转模式和稳定模式下,尽量使其处于大幅度拍打模式下,才能有效强化通道内传热.