不同波纹倾角微型板片的传热与流动分析

于航，韩向阳，梁晓明

(青岛科技大学机电工程学院， 山东青岛 266100)

计算流体力学Computational Fluid Dynamics(CFD)是可以通过使用计算机来求解流体力学控制方程并分析相应的流体力学问题，使用CFD 的方法研究板式换热器的板片得到越来越多的研究者的重视。

Patankar 等[1]使用CFD 的方法，对换热器进行了数值模拟研究和分析。Vafajoo 等[2]通过对波纹角度不同的人字板进行数值模拟，选择合适的波纹角度，大大了提高传热效率。Yoon 等[3]通过将通道节点和分支组成流动网格方法，对板式换热器进行数值模拟，结果表明优化入口流道设计可以提高精度。Kanaris 等[4]提出了板式换热器波纹的设计方法，数值模拟结果与已公布的结果一致。

Hu 等[5]用等雷诺数方法构建了试验装置，对由12 个人字板组成的6 个通道进行研究。袁俊飞等[6]发现微通道入口节流装置能够有效提高换热器的传热和流动性能。周正龙等[7]对微通道进行疏水性改造后，发现平均传热率明显提高。常宏旭[8]对设计的2 个微通道换热器可视化后，发现Z 型微通道的整体结构优于U 型微通道结构。张割等[9]对微通道水冷板进行设计和数值分析后，发现微通道与槽板相结合方法可以解决某些问题。吴秋瑜[10]通过数值模拟和试验比较了凹型和矩形微通道换热器，结果表明表面凹型微通道的传热性能良好。刘英楠[11]对平板微型通道的换热器不同长宽比进行模拟研究，结果发现当长宽比为1.67 时，平板微型通道的热交换性能最佳。

笔者主要通过数值模拟的方法，分析不同波纹倾角对微型板片传热和流动性能的影响，通过对努塞尔数的计算和分析建立了一种包含波纹倾角α的微型波纹板片换热准则方程。……