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聲流對單管道周圍換熱特性的影響

2023-11-13 03:33:08李博軒廉成龍郭榮旺祖夢澤劉月超姜根山
聲學技術(shù) 2023年5期
關(guān)鍵詞:實驗

李博軒,廉成龍,郭榮旺,祖夢澤,劉月超,2,姜根山

(1.華北電力大學數(shù)理系,河北保定 071003;2.華北電力大學河北省物理學與能源技術(shù)重點實驗室,河北保定 071003;3.華北電力大學數(shù)理學院,北京 102206)

0 引 言

聲學是一門學科交叉性很強的科學,聲波可以影響物體的傳熱,對于爐內(nèi)換熱管,聲波直接作用于換熱管周圍,能夠使換熱管傳熱強化,提高爐內(nèi)換熱管的傳熱效率[1],因此研究聲波對換熱的影響有著重要的意義。迄今為止,國內(nèi)外對于聲波影響換熱有不少的研究,其中何雅玲等對脈動流動強化散熱進行了數(shù)值分析[2],楊延鋒等建立了聲波作用下銅球的外聲流特性模型[3]并開展了對聲波強化傳熱實驗研究與機理的分析[4],許偉龍等[5]對銅球進行了聲波換熱實驗,Ha等究了單液滴在振蕩流下的燃燒情況[6],除針對球狀及顆粒物體的聲波影響換熱研究外,Molochnikov等研究了柱狀物體的傳熱情況[7],姜羽等對單圓柱聲波下傳熱特性進行了數(shù)值分析[8],楊延鋒等對換熱管外的聲流特性進行了數(shù)值模擬[9-10],Bahrani等[11]研究了振動圓柱誘導的穩(wěn)定旋渦流動現(xiàn)象,Gopinath等[12]對強聲場中圓柱的對流換熱行為進行了實驗研究。

綜上,聲波能影響物體的換熱特性,而對物體的換熱起到?jīng)Q定性的作用是聲流[9-10],聲能量作用于物體表面的熱黏性層,由于損耗形成的漩渦,即聲流,通過漩渦的脫落與運動影響物體與介質(zhì)的熱交換情況。Nyborg等建立了聲流的基本方程[13],Lee等對聲流進行了仿真研究,在研究聲流過程中常采用了極限速度法[14],Lei等將其優(yōu)化并用于模型分析[15]。……

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