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矩形通道内沸腾换热特性及可视化研究 预览

The Research on Boiling Heat Transfer Characteristics in Rectangular Channel
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摘要 考虑到内燃机缸盖结构的复杂性,其内部冷却通道的换热特性及沸腾状态难以用试验手段进行准确的分析与监测。以简化的矩形流道作为有效的研究对象,针对于流速、压力、温度等流动参数对沸腾换热的影响展开试验研究,并利用高速相机监测不同过热度下的沸腾现象。研究表明:适当的降低流速可以在不影响换热的情况下优化冷却系统的结构尺寸,而提高冷却介质的温度和压力反而会降低沸腾换热效率。气泡的数量、尺寸均可反应出不同的沸腾换热状态,同时气泡的演化行为(生成、滑移、聚合、脱离、消失)可以在冷却介质中造成扰动,从而促进换热的发生。为内燃机缸盖沸腾换热方式的设计提供一定的理论参考。 Considering the complex structure of the cylinder head of internal combustion engine, The heat transfer characteristics of internal cooling passages and boiling state are difficult for analysis and monitoring accurately by means of tests. Simplified rectangular channel as a valid object of study,Analyzes the impact of flow rate,pressure,temperature and other parameters on the boiling heat transfer,And using high-speed cameras to detect the phenomenon of boiling under different agree of super heat.Studies have shown that:Appropriate reducing the flow rate of the cooling system can optimize the structure size without affecting the heat transfer,but increasing the cooling medium temperature and pressure will reduce the boiling heat transfer efficiency. Number of the bubbles,the size of the reaction may be a different state of boiling heat,at the same time,evolutionary behavior of bubbles(growth,slip,aggregation,detachment,disappearance)can cause disturbance in the cooling medium,thus contributing to the occurrence of heat transfer. Providing a theoretical reference for boiling transfer design manner of the internal combustion engine cylinder head.
作者 张飞朋 郭晨海 张朝烛 顾萌 ZHANG Fei-peng;GUO Chen-hai;ZHANG Chao-zhu;GU Meng(School of Automobile and Traffic Engineering,Jiangsu University,Jiangsu Zhenjiang 212013,China)
出处 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第3期162-165,共4页 Machinery Design & Manufacture
基金 内燃机冷却水腔内沸腾汽泡演化行为与强化传热机理研究(51406070).
关键词 缸盖 热负荷 冷却水腔 沸腾换热 过热度 热流密度 Cylinder Head Heat Load Cooling Water Jacket Boiling Transfer Degree of Super Heat Heat Flux
作者简介 张飞朋,(1991-),男,安徽宿州人,硕士研究生,主要研究方向:工程机械传热传质;郭晨海,(1959-),男,江苏盐城人,副教授,博士研究生,主要研究方向:工程机械传热传质.
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