【摘 要】
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本文借鉴长尾鲨鳃部呼吸作用时鳃弓的扰流特性及湍流发生机理,设计了带有肋式扰流结构的仿生换热表面,并建立了带有此仿生换热表面的过渡段双腔室模型。利用ANSYS-FLUENT仿真
【机 构】
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吉林大学机械科学与工程学院吉林长春; 吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林长春; 空军航空大学吉林长春;
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金 (51505181) ；中国博士后基金(2016M590256) ；省校共建计划先进制造专项(SXGJSF2017-2) ；吉林省科技厅发展计划(20150520106JH）.
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本文借鉴长尾鲨鳃部呼吸作用时鳃弓的扰流特性及湍流发生机理,设计了带有肋式扰流结构的仿生换热表面,并建立了带有此仿生换热表面的过渡段双腔室模型。利用ANSYS-FLUENT仿真软件进行数值模拟,得到该过渡段冷却腔室内的温度场、速度矢量场分布及努塞尔数分布。采用全面试验设计建立关于肋式扰流结构高度和宽度设计变量对换热表面的加权平均温度和最小压强的代理模型,通过粒子群优化算法获得此肋式扰流结构的最佳设计方案。结果表明,带有肋式扰流结构的仿生换热表面能够强化射流冲击冷却,可将过渡段冷却腔室内的冷却效率直接提升340%。本文中的仿生过程及应用,可强化射流冲击冷却,对类似双腔室结构换热表面结构设计具有重要的参考价值。
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