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作者:王婧晗;孙凯;杨志新;程志龙;曾敏;王秋旺;
单位:西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室;
摘要:为揭示三周期极小曲面通道内的流动换热特性,基于瞬态单吹法原理搭建实验装置,系统测量并分析了空气在I-WP和Primitive通道中的流动与换热性能,探讨了胞元类型、孔隙率(ε)及雷诺数(Re_h)对流动换热性能的影响。结果表明:Primitive通道的阻力系数随孔隙率增加而降低,且孔隙率对阻力的影响随Re_h增大而减弱,当孔隙率由0.30增加至0.40时,在Re_h=80和Re_h=450下阻力系数分别降低约37%和15%。相比之下,I-WP通道的阻力系数随孔隙率增加而升高,且由于孔隙率变化对流动扰动的影响有限,其换热性能变化较小。以Colburn换热因子与摩擦阻力系数比值作为流动换热综合性能评价指标,随着孔隙率增加,Primitive通道的综合性能小幅提升,I-WP通道则明显下降。当ε≤0.35时,I-WP通道综合性能优于Primitive通道;当ε=0.40时,两者综合性能接近。
关键词:三周期极小曲面;;孔隙率;;阻力系数;;换热性能
基金资助:国家重点研发计划资助项目(2023YFB4104303);; 热能动力技术重点实验室开放基金资助项目(TPL2022B04)