1、凿燥蚤院员园援猿怨远怨辕 躁援 蚤泽泽灶援员远苑员 原缘源源远援 圆园圆猿援园圆援园园远超疏水管束流动传热数值分析鄢周少东员袁圆袁猿袁史新民猿袁俞齐鑫猿袁王子成猿袁王永强猿袁鲁宛晴猿渊员援 江苏大学 先进制造与现代装备工程技术研究院袁江苏 镇江 圆员圆园员猿曰圆援 江苏省绿色过程装备重点实验室袁江苏 常州 圆员猿员远源曰猿援 常州信息职业技术学院 智能装备学院袁江苏 常州 圆员猿员远源冤摘要院为了研究超疏水表面的滑移特征对散热器管束的流动减阻及传热强化的影响袁针对层流状态下滑移边界条件对二维圆柱表面的流动及传热特性影响进行了数值分析遥 基于 粤晕杂再杂 云蕴哉耘晕栽员愿援 园 软件袁利用有限元
2、方法计算了雷诺数 砸藻 越员圆园 时袁不同滑移长度下横掠二维圆柱的流场及温度场遥 圆柱表面采用了 晕葬增蚤藻则 模型来表征超疏水滑移现象遥 计算结果表明院圆柱表面综合传热性能是随着滑移长度增加而呈线性增加的趋势袁而圆柱表面综合摩擦阻力是随着滑移长度增加而呈线性减小的趋势曰圆柱表面附近速度边界层厚度是随着滑移长度增加而逐渐变薄袁明显变薄的发生区域是在圆柱前驻点附近曰圆柱表面局部摩擦性能是随着滑移长度的增加而在前驻点区域减小明显袁在后驻点区域变化不明显袁这也导致了相似的圆柱表面局部传热性能的变化遥 上述流动传热特性结果将为高效原紧凑型散热器的研究提供参考遥关键词院二维圆柱曰流动减阻曰传热曰超疏水曰
3、滑移边界中图分类号院栽运员圆源 文献标志码院粤 文章编号院员远苑员 原缘源源远渊圆园圆猿冤园圆 原园园圆缘 原园缘晕怎皂藻则蚤糟葬造 粤灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 云造燥憎 葬灶凿 匀藻葬贼 栽则葬灶泽枣藻则 燥灶 杂怎责藻则 匀赠凿则燥责澡燥遭蚤糟 栽怎遭藻 月怎灶凿造藻泽在匀韵哉 杂澡葬燥凿燥灶早员袁圆袁猿袁 杂匀陨 载蚤灶皂蚤灶猿袁 再哉 匝蚤曾蚤灶猿袁 宰粤晕郧 在蚤糟澡藻灶早猿袁 宰粤晕郧 再燥灶早择蚤葬灶早猿袁 蕴哉 宰葬灶择蚤灶早猿渊员援陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 粤凿增葬灶糟藻凿 酝葬灶怎枣葬糟贼怎则蚤灶早 葬灶凿 酝燥凿藻则灶 耘择怎蚤责皂藻灶贼 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早 栽藻糟澡灶燥
4、造燥早赠袁 允蚤葬灶早泽怎 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁 在澡藻灶躁蚤葬灶早 圆员圆园员猿袁 悦澡蚤灶葬曰圆援 允蚤葬灶早泽怎 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 郧则藻藻灶 孕则燥糟藻泽泽 耘择怎蚤责皂藻灶贼袁 悦澡葬灶早扎澡燥怎 圆员猿员远源袁悦澡蚤灶葬曰猿援 杂糟澡燥燥造 燥枣 陨灶贼藻造造蚤早藻灶贼 耘择怎蚤责皂藻灶贼袁 悦澡葬灶早扎澡燥怎 悦燥造造藻早藻 燥枣 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶燥造燥早赠袁 悦澡葬灶早扎澡燥怎 圆员猿员远源袁悦澡蚤灶葬冤粤遭泽贼则葬糟贼院 陨灶 燥则凿藻则 贼燥 泽贼怎凿赠 贼澡藻 藻枣枣藻糟贼 燥枣 泽造蚤责 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 泽怎责
5、藻则 澡赠凿则燥责澡燥遭蚤糟 泽怎则枣葬糟藻泽 燥灶 贼澡藻 枣造燥憎 凿则葬早 则藻凿怎糟贼蚤燥灶 葬灶凿 澡藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则藻灶澡葬灶糟藻皂藻灶贼 燥枣 则葬凿蚤葬贼燥则 贼怎遭藻 遭怎灶凿造藻泽袁 贼澡藻 蚤灶枣造怎藻灶糟藻 燥枣 泽造蚤责 遭燥怎灶凿葬则赠 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽 燥灶 贼澡藻 枣造燥憎 葬灶凿 澡藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 贼憎燥鄄凿蚤鄄皂藻灶泽蚤燥灶葬造 糟赠造蚤灶凿则蚤糟葬造 泽怎则枣葬糟藻泽 蚤灶 造葬皂蚤灶葬则 枣造燥憎 憎葬泽 灶怎皂藻则蚤糟葬造造赠 葬灶葬造赠扎藻凿援 栽澡藻 则藻泽藻葬则糟澡 皂藻贼澡燥凿 蚤泽
6、皂葬蚤灶造赠 遭葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 粤晕杂再杂 云蕴哉鄄耘晕栽员愿援 园 泽燥枣贼憎葬则藻援 栽澡藻 枣造燥憎 枣蚤藻造凿 葬灶凿 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 枣蚤藻造凿 燥枣 贼澡藻 贼憎燥鄄凿蚤皂藻灶泽蚤燥灶葬造 糟赠造蚤灶凿藻则 怎灶凿藻则 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 泽造蚤责 造藻灶早贼澡泽 葬则藻 糟葬造糟怎造葬贼藻凿 遭赠 枣蚤鄄灶蚤贼藻 藻造藻皂藻灶贼 皂藻贼澡燥凿 憎澡藻灶 砸藻 越员圆园援 晕葬增蚤藻则 皂燥凿藻造 蚤泽 怎泽藻凿 贼燥 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤扎藻 贼澡藻 泽怎责藻则澡赠凿则燥责澡燥遭蚤糟 泽造蚤责 燥灶 贼澡藻 糟赠造蚤灶凿藻则 泽怎则枣葬糟藻援 栽澡藻 则藻泽怎造贼
7、泽泽澡燥憎 贼澡葬贼院 贼澡藻 燥增藻则葬造造 澡藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则 责藻则枣燥则皂葬灶糟藻 燥枣 贼澡藻 糟赠造蚤灶凿藻则 泽怎则枣葬糟藻 蚤灶糟则藻葬泽藻泽 造蚤灶藻葬则造赠 憎蚤贼澡 贼澡藻 蚤灶糟则藻葬泽藻 燥枣 贼澡藻 泽造蚤责 造藻灶早贼澡袁 憎澡蚤造藻 贼澡藻燥增藻则葬造造 枣则蚤糟贼蚤燥灶 则藻泽蚤泽贼葬灶糟藻 燥枣 贼澡藻 糟赠造蚤灶凿藻则 泽怎则枣葬糟藻 凿藻糟则藻葬泽藻泽 造蚤灶藻葬则造赠 憎蚤贼澡 贼澡藻 蚤灶糟则藻葬泽藻 燥枣 贼澡藻 泽造蚤责 造藻灶早贼澡曰 栽澡藻 贼澡蚤糟噪灶藻泽泽 燥枣 增藻造燥糟蚤贼赠 遭燥怎灶凿鄄葬则赠 造葬赠藻则 灶藻葬则 贼澡藻
8、糟赠造蚤灶凿藻则 泽怎则枣葬糟藻 遭藻糟燥皂藻泽 贼澡蚤灶灶藻则 憎蚤贼澡 贼澡藻 蚤灶糟则藻葬泽藻 燥枣 泽造蚤责 造藻灶早贼澡曰 栽澡藻 造燥糟葬造 枣则蚤糟贼蚤燥灶 责藻则枣燥则皂葬灶糟藻 燥枣 贼澡藻 糟赠造蚤灶凿藻则 泽怎则鄄枣葬糟藻 凿藻糟则藻葬泽藻泽 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠 蚤灶 贼澡藻 枣则燥灶贼 泽贼葬早灶葬贼蚤燥灶 则藻早蚤燥灶 憎蚤贼澡 贼澡藻 蚤灶糟则藻葬泽藻 燥枣 贼澡藻 泽造蚤责 造藻灶早贼澡袁 遭怎贼 凿燥藻泽 灶燥贼 糟澡葬灶早藻 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠 蚤灶 贼澡藻则藻葬则 泽贼葬早灶葬贼蚤燥灶 则藻早蚤燥灶袁 憎澡蚤糟澡 葬造泽燥 造藻葬凿泽 贼燥
9、贼澡藻 糟澡葬灶早藻 燥枣 贼澡藻 造燥糟葬造 澡藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则 责藻则枣燥则皂葬灶糟藻 燥枣 贼澡藻 泽蚤皂蚤造葬则 糟赠造蚤灶凿藻则 泽怎则枣葬糟藻援 栽澡藻 葬遭燥增藻则藻泽怎造贼泽 燥枣 枣造燥憎 葬灶凿 澡藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 憎蚤造造 早怎蚤凿藻 贼澡藻 凿藻增藻造燥责皂藻灶贼 燥枣 藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 糟燥皂责葬糟贼 则葬凿蚤葬贼燥则援运藻赠 憎燥则凿泽院 圆阅 糟赠造蚤灶凿藻则曰 枣造燥憎 凿则葬早 则藻凿怎糟贼蚤燥灶曰 糟燥灶凿怎糟贼 澡藻葬贼曰 泽怎责藻则 澡赠凿则燥责澡燥遭蚤糟曰 泽造蚤责 遭燥怎灶凿葬则赠引 言 散热器是车用
10、发动机的重要组成部分袁对发动机动力性尧经济性及可靠性有着直接影响咱员鄄圆暂遥 提高散热器效率能改善整个能源动力系统工作效率曰增加散热器紧凑性能提供更大优化能源动力系统的第 圆 期渊总第 员怨园 期冤 现 代 车 用 动 力 晕燥郾 圆渊泽藻则蚤葬造 晕燥郾 员怨园冤 圆园圆猿 年 缘 月 酝韵阅耘砸晕 灾耘匀陨悦蕴耘 孕韵宰耘砸 酝葬赠郾 圆园圆猿 鄢收稿日期院圆园圆圆 原员圆 原员源项目基金院常州市应用基础研究渊悦允圆园圆圆园园猿猿冤曰江苏高等学校自然科学基金渊圆园运允月源苑园园员园冤作者简介院周少东渊员怨愿苑要冤袁男袁江苏常州人袁博士尧讲师袁主要从事高效流动传热机理研究遥空间遥 高效原紧凑
11、型散热器的研发对实现高性能车用发动机有着重要作用袁对提高能源效率有重要意义咱猿暂遥 然而袁传统设计高效原紧凑型散热器的方法是改变散热器的结构和尺寸等袁在新一轮提高能源效率进程中已出现了瓶颈遥 而材料表面改性技术为开发高效原紧凑型散热器提供一条新思路遥 该技术在保持材料或制品原性能的前提下袁赋予其表面新的性能遥 值得一提的是表面超疏水性能可促成流动滑移袁降低表面的流动阻力遥 开发具有超疏水性能的固体表面有望实现散热器高效尧紧凑遥不少国内外学者开展了超疏水表面材料的流动减阻特性研究遥 蕴增 等咱源暂试验研究了湍流状态下管内超疏水流动袁测量了不同管径尧雷诺数下的滑移长度袁并研究了滑移长度对流动减阻和
12、传热性能的影响袁超疏水表面流动减阻最大能达到 员苑援 愿豫遥 砸葬泽鄄贼藻早葬则蚤 等咱缘暂采用格子玻尔兹曼研究了带有纵向微槽和沟槽的湍流腔道内的摩擦减阻袁分析了界面突出角度对减阻效果的影响袁发现最大减阻率达到了远员豫遥 匀怎葬灶早 等咱远暂利用数值研究了层流状态下横掠圆柱的滑移长度对压差的影响袁发现超疏水表面能控制圆柱的分离及旋涡运动袁并指出了超疏水性能控制圆柱表面的流动减阻遥 杂澡葬皂泽 等咱苑暂采用格子玻尔兹曼方法研究了不同间距对柱体的减阻效果影响袁发现了间距影响着旋涡脱落袁最大减阻效果达到了 缘园援 愿豫遥对于散热器研究袁除了流动特性外袁传热性能也是众多学者的关注点遥 当超疏水表面产生
13、滑移现象时袁最贴近固体表面的是一层气膜遥 正是这层气膜袁在减小摩擦阻力的同时袁由于空气的动力学黏度小于液体袁导致固原液界面温度传导的不连续袁产生温度跳跃袁增加了表面的热阻袁恶化了传热咱源暂遥 但也有学者指出袁超疏水表面的传热是一对关于对流传热和热传导的矛盾袁表面气膜增加了热阻袁然而界面的滑移增强了表面对流热输运的能力咱愿暂遥 甚至不少学者的研究结果都支持了后一结论咱怨暂遥 还有学者指出袁超疏水材料表面在形成气膜后袁气膜内的气体通过水的滑移作用袁在超疏水表面微纳米凹槽中发生了涡旋流动袁气体的涡旋流动使传热得到一定程度的强化咱员园暂遥 砸藻灶 等咱员员暂利用数值研究了低雷诺数下微腔道的流动传热特性
14、袁考察了凹槽的叉排布置对流动减阻和传热强化的影响袁指出凹槽的自由剪切面的流动增加了超疏水表面的滑移长度袁并强化腔道总热效率遥 然而袁超疏水表面能否实现传热强化仍需进一步解明遥 本文主要研究单圆柱模型在砸藻 越员圆园袁蕴泽 越园援 园园园耀园援 园圆缘渊蕴泽 为无量纲滑移长度冤工况下的流动及传热性能袁重点研究 蕴泽 对圆柱表面的流动及传热的影响袁以期为高效原紧凑散热器的研发提供理论依据遥员 超疏水管束建模员援 员 控制方程本研究的数值计算将基于以下假设院流体为不可压缩牛顿流体袁流动形式为二维流动袁流体属性为常量遥控制方程如下院连续性方程院籽 越坠怎坠曾垣 籽坠增坠赠越园渊员冤动量方程院籽坠怎坠贼
15、垣 籽坠渊怎圆冤坠曾垣 籽坠渊怎增冤坠赠越原坠责坠曾垣 滋坠坠曾渊坠怎坠曾冤 垣 滋坠坠赠渊坠怎坠赠冤渊圆冤籽坠增坠贼垣 籽坠渊怎增冤坠曾垣 籽坠渊增圆冤坠赠越原坠责坠赠垣 滋坠坠曾渊坠增坠曾冤 垣 滋坠坠赠渊坠增坠赠冤渊猿冤能量方程院籽坠澡坠贼垣 籽坠渊怎澡冤坠曾垣 籽坠渊增澡冤坠赠越姿糟责坠坠曾渊坠澡坠曾冤 垣姿糟责坠坠赠渊坠澡坠赠冤渊源冤式中院怎 和 增 分别代表 曾 和 赠 方向速度分量曰澡袁责袁籽袁滋袁姿 和 糟责分别代表流体的焓尧压力尧密度尧粘性系数尧导热系数和定压比热遥员援 圆 物理模型及边界条件图 员 所示的单圆柱的计算区域袁曾袁赠 及 韵 分别表示流体流动方向和原点遥 阅 为
16、圆柱直径渊大小为园援 园园愿 皂冤曰进口边界与原点距离为 缘阅曰出口边界与原点距离为 圆园阅渊保证出口流动为层流状态以防止假扩散冤曰上边界或者下边界到原点的距离为 员园阅遥图 员 二维单圆柱计算区域远圆现 代 车 用 动 力 圆园圆猿 年第 圆 期 以水为流动介质袁其密度为 怨怨愿援 圆 噪早辕 皂猿袁黏度为 员援 园园猿 伊 员园原猿孕葬窑泽遥 进口边界采用均匀速度 怎园与温度 栽园袁设置 栽园为 猿园园 运曰出口边界采用压力出口边界曰上下边界采用无滑移边界曰圆柱表面采用滑移边界袁其中速度滑移边界采用 晕葬增蚤藻则 模型咱员圆暂袁而温度采用均匀加热 栽憎袁设置为 猿源园 运遥员援 猿 计算方
17、法流动传热的数值计算是基于 粤晕杂再杂 云蕴哉耘晕栽员愿援 园 计算平台袁根据流动控制方程及边界条件进行求解袁计算出流场的压力尧速度及温度遥 其中袁压力速度耦合采用 杂陨酝孕蕴耘 算法袁梯度离散采用基于最小二乘的单元格袁压力离散采用二阶格式袁动量方程离散采用二阶迎风格式袁能量方程离散采用二阶迎风格式遥 离散化后的方程组求解采用交替方向隐格式渊粤阅陨冤算法遥员援 源 参数定义在本文中出现的主要无量纲参数袁采用了如下定义院砸藻 越籽怎园阅滋渊缘冤晕怎 越澡葬阅姿渊远冤渊苑冤渊愿冤悦枣 越圆籽怎圆园滋坠怎坠灶渊怨冤渊员园冤渊员员冤式中院晕怎 为努塞尔数曰晕怎贼为时间平均努塞尔数曰晕怎为时间及空间平均
18、努塞尔数曰悦枣 为摩擦系数曰悦枣贼为时间平均摩擦系数曰悦枣为时间及空间平均摩擦系数曰澡葬为表面传热系数曰子 为计算时间曰灶 为垂直于圆柱表面法向长度遥员援 缘 模型验证采用横掠二维单圆柱的数值计算来验证网格独立性遥 图 圆 给出了基于 粤晕杂再杂 陨悦耘酝 网格划分软件袁在圆柱附近采用 韵 型网格袁把整个计算区域划分为 怨 个区域袁并在圆柱附近处对网格进行加密处理的计算网格图遥基于上述网格划分方法袁表 员尧表 圆 展示了不同方案的网格尺寸及其晕怎及悦枣的计算结果袁其中蕴为图 圆 二维单圆柱计算网格长袁宰 和 悦 为宽遥 随着网格密度的增加袁晕怎及悦枣变化增大袁在方案 源 时趋于稳定袁可认为网格
19、数量与计算结果无关互相独立遥 本文选择方案 源 的网格划分方法遥表 员 不同方案的网格尺寸网格方案郧员渊蕴 伊 宰冤郧圆渊蕴 伊 宰冤郧猿渊蕴 伊 宰冤郧源渊蕴 伊 宰冤方案 员愿 伊猿园愿 伊猿园愿 伊猿园猿园 伊猿园方案 圆员猿 伊缘园员猿 伊缘园员猿 伊缘园缘园 伊缘园方案 猿员愿 伊苑园员愿 伊苑园员愿 伊苑园苑园 伊苑园方案 源圆源 伊怨园圆源 伊怨园圆源 伊怨园怨园 伊怨园郧缘渊悦 伊 宰冤郧远渊蕴 伊 宰冤郧苑渊蕴 伊 宰冤郧愿渊蕴 伊 宰冤郧怨渊蕴 伊 宰冤猿园 伊猿园猿园 伊猿园远园 伊猿园远园 伊猿园远园 伊猿园缘园 伊缘园缘园 伊缘园员园园 伊缘园员园园 伊缘园员园园 伊
20、缘园苑园 伊苑园苑园 伊苑园员源园 伊苑园员源园 伊苑园员源园 伊苑园怨园 伊怨园怨园 伊怨园怨园 伊怨园怨园 伊怨园怨园 伊怨园表 圆 不同网格密度的计算结果网格方案第一层网格厚度 啄网格数量晕怎悦枣方案 员苑援 园圆圆 伊员园原源员园 苑愿愿员园援 怨源愿园援员员猿方案 圆源援 员缘远 伊员园原源猿园 苑圆猿员猿援 圆怨圆园援员圆远方案 猿圆援 怨缘员 伊员园原源远园 愿缘愿员猿援 愿苑怨园援员猿源方案 源圆援 圆愿愿 伊员园原源员园员 源远园员猿援 远猿缘园援员猿缘为了验证采用二维横掠单圆柱物理模型的可靠性袁本文采用了圆柱表面传热性能晕怎贼与经典结果作对比遥 图 猿 采用了圆柱表面的平均
21、时间努赛尔数晕怎贼袁试验结果来源于 耘糟噪藻则贼咱员猿暂的研究遥 网格划分采用方案 源 网格划分方法袁计算工况是 砸藻 越员圆园袁不同于本文中的流体袁这里流体为空气遥 经计算发现圆柱表面的晕怎贼主要分布规律与 耘糟噪藻则贼 数据所呈现的分布规律基本一致袁表明采用上述计算模型可以有效地获取圆柱附近的流动及传热数据遥苑圆 圆园圆猿 年第 圆 期 周少东袁等院超疏水管束流动传热数值分析图 猿 单圆柱计算验证圆 结果分析圆援 员 圆柱表面综合流动及传热性能图 源 给出了 砸藻 越 员圆园 时 蕴泽 对圆柱表面的综合传热性能的影响袁这里的综合传热性能采用圆柱表面的平均时间及空间的晕怎来表示遥 从图中可看
22、出袁晕怎是随着 蕴泽 的增加呈近线性增加的趋势遥 这是由于圆柱表面采用滑移边界后袁其表面产生的速度滑移增加了区域对流输运能力袁加速了表面对流散热的能力袁从而使晕怎增加遥 因为 砸藻 越员圆园 属于层流的状态袁尤其是圆柱表面区域表现为接近稳态流动袁稳态流动下圆柱表面仅受到 砸藻 的线性影响袁而没有尾流不稳定性的叠加影响袁导致晕怎随着 蕴泽 增加呈线性变化遥 晕怎呈线性变化的公式如下院晕怎 越员猿援 远愿愿 垣怨圆援 猿愿愿 伊 蕴泽渊员圆冤图 源 砸藻 越员圆园 及 蕴泽 下圆柱表面图 缘 给出了 砸藻 越 员圆园 时 蕴泽 对圆柱表面的综合摩擦阻力性能的影响袁这里采用圆柱表面的平均时间及空间的
23、悦枣来表示遥 从图中可看出袁随着 蕴泽 的增加袁悦枣呈线性减小的趋势遥 因为圆柱表面产生流动滑移袁因此表面速度梯度减小袁导致表面悦枣减小遥 因为圆柱附近呈现层流的运动特征袁导致悦枣是随着 蕴泽增加呈线性减小的趋势袁悦枣呈线性变化的公式如下院悦枣 越园援 员猿缘 原园援 愿员怨 伊 蕴泽渊员猿冤图 缘 砸藻 越员圆园 及 蕴泽 下圆柱表面表 猿 给出了相比于光管袁圆柱表面晕怎及悦枣提高的程度渊郧则燥 渊晕怎冤袁郧则燥 渊悦枣冤冤及传热强化比 着遥 从表中可以看出袁当 蕴泽 越 园援 园圆缘 时袁郧则燥渊晕怎冤最大袁为员远援 愿员豫曰 当 蕴泽 越 园援 园圆缘 时袁 郧则燥 渊 悦枣冤 最 大袁
24、 为员缘援 园圆豫遥 当 蕴泽 越园援 园圆缘 时袁着 最大袁为 员援 员员怨遥 上述结果表明表面滑移现象具有较好的流动减阻及传热强化的效果袁能为散热器的研发提供新的思路遥郧则燥渊晕怎冤 越晕怎 原 晕怎园晕怎园伊员园园豫渊员源冤郧则燥渊悦枣冤 越悦枣园原 悦枣悦枣园伊员园园豫渊员缘冤着 越郧则燥渊晕怎冤郧则燥渊悦枣冤渊员远冤表 猿 圆柱传热及阻力提高度蕴泽郧则燥渊晕怎冤 辕 豫郧则燥渊悦枣冤 辕 豫着园援 园园园园援 园园园援 园园园援 园园员园援 怨园园援 愿员员援 员员员园援 园员园苑援 怨怨苑援 员远员援 员员远园援 园圆园员源援 员愿员圆援 苑园员援 员员苑园援 园圆缘员远援 愿员员
25、缘援 园圆员援 员员怨圆援 圆 圆柱表面速度边界层发展上述讨论中提到了圆柱表面的滑移流动特征袁图 远 为当 砸藻 越员圆园 时袁蕴泽 越园援 园园园袁蕴泽 越园援 园员园 及 蕴泽 越园援 园圆缘 时圆柱附近流场遥 从图中可以发现随着 蕴泽的增加袁圆柱表面附近的速度边界层渊即箭头所示冤的厚度逐渐变薄袁发生明显变化的区域是在 园 约 兹 约怨园毅渊黑色箭头所示冤遥 而该区域之所以有如此明显愿圆现 代 车 用 动 力 圆园圆猿 年第 圆 期 的边界层变化袁主要原因是流体沿着此处表面的流速较大袁切向速度的增加也加剧了速度边界层的变薄袁而圆柱前驻点和后驻点并没有明显的变化遥图 远 蕴泽 不同时圆柱附近
26、流场图 苑 给出了不同 蕴泽 时圆柱表面平均时间的切向速度增贼遥 从图中可看出渊只讨论 园 约 兹 约 员愿园毅冤袁圆柱表面的增贼在前驻点附近渊园 约 兹 约 怨园毅冤的变化最剧烈的袁先增加后减小袁呈波峰状遥 这个特征也和图 远中所示的此区域速度边界层的变化是相同的遥 随着图 苑 不同 蕴泽 时圆柱表面增贼蕴泽 的增加袁增贼最大值点的位置逐渐后移袁如图中箭头所示遥 主要原因是滑移速度减小了表面摩擦力袁导致被加速的距离也越长袁从而沿着图示黑线位置后移遥 而在后驻点附近袁增贼表现平缓遥 这是由于该区域处于流动分离后被包裹的区域袁该区域流动缓慢遥圆援 猿 圆柱表面局部流动及传热性能图 愿 所示为不同
27、 蕴泽 时圆柱表面悦枣贼遥 从图中可以看出袁悦枣贼的变化趋势与增贼变化趋势较为一致袁这是因为圆柱表面悦枣贼直接决定圆柱表面的增贼遥 圆柱表面滑移边界直接影响圆柱表面法向速度梯度的大小袁而法向速度梯度的变化直接决定了悦枣贼遥 在滑移边界条件的约束下袁法向速度梯度的变化取决于增贼遥悦枣贼随 蕴泽 增加而减小主要是因为圆柱前驻点附近渊园 约 兹 约怨园毅冤的悦枣贼随着 蕴泽 增加而逐渐减小遥图 愿 不同 蕴泽 时圆柱表面悦枣贼图 怨 给出了不同 蕴泽 下圆柱表面时间平均努塞尔数晕怎贼遥 从图中可看出袁圆柱表面前驻点附近晕怎贼是随着 蕴泽 的增加而逐渐增加的遥 尽管前驻点处的增贼较小袁但是由于来流的冲
28、击作用以及表面滑移流动袁影响了此区域的热量输运遥 随着 兹 增加袁 热量被输运至圆柱下表面袁而被输运来的热流体恶化了图 怨 不同 蕴泽 时圆柱表面晕怎贼渊下转第 缘怨 页冤怨圆 圆园圆猿 年第 圆 期 周少东袁等院超疏水管束流动传热数值分析猿 结束语 本文介绍的基于 运葬则凿藻曾 刀具库的刀具管理系统已经应用于实际生产中袁实现车间刀具管理的信息化遥 实践表明袁该系统具有较强的实用性袁降低了刀具管理成本袁提高了刀具信息化管理水平袁实现了刀具快速查询和有效利用的目的袁为提高生产效率提供了条件袁也可针对实际使用情况对该管理系统的软件进行进一步开发遥参考文献院咱员暂 达世亮援 刀具管理在汽车制造业中的
29、应用和发展咱允暂援 制造技术与机床袁圆园园远渊猿冤院怨怨鄄员园圆援咱圆暂 徐进岩袁王贵成袁刘钢袁等援 机械装备制造业中刀具全寿命周期管理的研究咱允暂援 组合机床与自动化加工技术袁圆园员员渊怨冤院员园缘鄄员园愿援咱猿暂 兰天旭援 汽车发动机企业刀具管理模式的分析咱允暂援 制造技术与机床袁圆园员猿渊猿冤院员猿员鄄员猿猿援省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省省渊上接第 圆怨 页冤圆柱下表面的传热遥 这就是圆柱前驻点附近晕怎贼随着 兹 增加而减小的原因遥 而晕怎贼在后驻点附近由于分离后形成包裹死区袁对流作用较弱袁同时也是热量汇集区域袁从而此处的晕
30、怎贼较小遥 晕怎的大小主要取决于晕怎贼在前驻点附近渊园 约 兹 约怨园毅冤的效应遥猿 结束语本文通过有限元方法计算了 砸藻 越 员圆园 时袁不同滑移长度下横掠二维圆柱的流场及温度场遥 圆柱表面采用了 晕葬增蚤藻则 模型来表征超疏水滑移现象遥 重点研究了圆柱表面的流动及传热特性袁得到如下结论院葬援 随着 蕴泽 增加袁晕怎呈线性增加的趋势袁拟合出晕怎 越员猿援 远愿愿 垣怨圆援 猿愿愿 伊 蕴泽袁而悦枣呈线性减小的趋势袁拟合出悦枣 越园援 员猿缘 原园援 愿员怨 伊 蕴泽遥遭援 随着 蕴泽 增加袁圆柱表面附近的速度边界层厚度逐渐变薄袁明显变薄区域是在圆柱前驻点附近渊园 约 兹 约 怨园毅冤袁原因是
31、流体沿着此处表面的流速较大遥糟援 随着 蕴泽 增加袁圆柱前驻点处摩擦性能明显减小袁后驻点处变化不明显遥 该结果影响了圆柱表面传热性能袁通过冲击作用及表面滑移的形式袁影响了热量输运遥参考文献院咱员暂 张晓萍袁王亚娟援 基于冷热冲击性能的新型散热器主片设计和优化咱允暂援 现代车用动力袁 圆园员缘渊源冤院远鄄怨援咱圆暂 魏崇帆袁陈少林援 汽车水冷发动机冷却系统冷却性能影响因素的研究咱允暂援 现代车用动力袁 圆园员源渊猿冤院圆猿鄄圆远援咱猿暂 刘晓丽袁徐宇工袁王凯援 空原空热管式中冷器设计与热力性能试验研究咱允暂援 现代车用动力袁 圆园员园渊圆冤院圆远鄄猿员援咱源暂 蕴灾 云 再袁 在匀粤晕郧 孕援
32、阅则葬早 则藻凿怎糟贼蚤燥灶 葬灶凿 澡藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则 糟澡葬则鄄葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 憎葬贼藻则 枣造燥憎 贼澡则燥怎早澡 贼澡藻 贼怎遭藻泽 憎蚤贼澡 泽怎责藻则澡赠凿则燥鄄责澡燥遭蚤糟 泽怎则枣葬糟藻泽咱允暂援 耘灶藻则早赠 悦燥灶增藻则泽蚤燥灶 葬灶凿 酝葬灶葬早藻皂藻灶贼袁圆园员远渊员员猿冤院员远缘鄄员苑远援咱缘暂 砸粤杂栽耘郧粤砸陨 粤袁粤运匀粤灾粤晕 砸援 栽澡藻 糟燥皂皂燥灶 皂藻糟澡葬灶蚤泽皂 燥枣贼怎则遭怎造藻灶贼 泽噪蚤灶鄄枣则蚤糟贼蚤燥灶 凿则葬早 则藻凿怎糟贼蚤燥灶 憎蚤贼澡 泽怎责藻则澡赠凿则燥责澡燥遭蚤糟造燥灶早蚤贼怎凿蚤灶葬造 皂蚤糟则燥早则燥
33、燥增藻泽 葬灶凿 则蚤遭造藻贼泽 咱允暂援 允燥怎则灶葬造 燥枣 云造怎蚤凿酝藻糟澡葬灶蚤糟泽袁 圆园员愿渊愿猿愿冤院远愿鄄员园源援咱远暂 匀哉粤晕郧 匀 允袁 蕴陨哉 酝 匀袁 郧哉 匀 蕴袁 藻贼 葬造援 耘枣枣藻糟贼 燥枣 贼澡藻 泽造蚤责造藻灶早贼澡 燥灶 贼澡藻 枣造燥憎 燥增藻则 葬 澡赠凿则燥责澡燥遭蚤糟 糟蚤则糟怎造葬则 糟赠造蚤灶凿藻则咱允暂援 云造怎蚤凿 阅赠灶葬皂蚤糟泽 砸藻泽藻葬则糟澡袁 圆园员愿渊缘园冤院园圆缘缘员缘援咱苑暂 杂匀粤酝杂鄄哉蕴鄄陨杂蕴粤酝袁 酝粤晕在韵韵砸 砸袁 运匀粤晕 哉袁 藻贼 葬造援 阅则葬早则藻凿怎糟贼蚤燥灶 燥灶 葬 泽择怎葬则藻 糟赠造蚤
34、灶凿藻则 怎泽蚤灶早 皂怎造贼蚤责造藻 凿藻贼葬糟澡藻凿 糟燥灶鄄贼则燥造 糟赠造蚤灶凿藻则泽 咱允暂援 运泽糟藻 允 悦蚤增 耘灶早袁 圆园员愿袁 圆圆渊缘冤院圆 园圆猿鄄圆 园猿源援咱愿暂 运粤云粤砸粤运陨杂 杂 栽袁 酝粤杂栽砸韵运粤蕴韵杂 酝 耘袁 孕粤孕粤阅韵孕韵哉鄄蕴韵杂 悦 陨袁 藻贼 葬造援 匀藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则 藻灶澡葬灶糟藻皂藻灶贼 枣燥则 澡藻葬贼 藻曾糟澡葬灶早鄄藻则 葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶泽院怎泽藻 燥枣 泽怎则枣葬糟藻 澡赠凿则燥责澡燥遭蚤糟蚤贼赠咱悦暂 辕 辕 粤泽皂藻孕则藻泽泽怎则藻 灾藻泽泽藻造泽 驭 孕蚤责蚤灶早 悦燥灶枣藻则藻灶糟藻袁允怎造赠 员苑鄄
35、圆员袁 圆园员远袁月则蚤贼蚤泽澡 悦燥造怎皂遭蚤葬袁灾葬灶糟燥怎增藻则援 晕藻憎再燥则噪院粤杂酝耘袁圆园员远院员鄄怨援咱怨暂 粤月哉鄄晕粤阅粤 耘袁 在陨再粤阅 运袁 杂粤蕴耘匀 酝袁 藻贼 葬造援 匀藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则藻灶澡葬灶糟藻皂藻灶贼 蚤灶 糟燥皂遭蚤灶藻凿 糟燥灶增藻糟贼蚤燥灶 葬则燥怎灶凿 葬 澡燥则蚤扎燥灶贼葬造糟赠造蚤灶凿藻则 怎泽蚤灶早 灶葬灶燥枣造怎蚤凿泽 咱允暂援 允燥怎则灶葬造 燥枣 匀藻葬贼 栽则葬灶泽枣藻则袁圆园园愿袁 员猿园渊愿冤院员鄄猿援咱员园暂 宋善鹏援 超疏水微通道内水流动与传热特性的研究咱阅暂援 大连院大连理工大学袁 圆园园愿援咱员员暂 砸耘晕 宰
36、宰袁 悦匀耘晕 再袁 酝哉 载 允袁 藻贼 葬造援 匀藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则 藻灶鄄澡葬灶糟藻皂藻灶贼 葬灶凿 凿则葬早 则藻凿怎糟贼蚤燥灶 蚤灶 贼则葬灶泽增藻则泽藻 早则燥燥增藻鄄遭燥怎灶凿鄄藻凿 皂蚤糟则燥糟澡葬灶灶藻造泽 憎蚤贼澡 燥枣枣泽藻贼 咱允暂援 陨灶贼藻则灶葬贼蚤燥灶葬造 允燥怎则灶葬造 燥枣栽澡藻则皂葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁圆园员愿渊员猿园冤院圆源园鄄圆缘缘援咱员圆暂 在匀粤晕郧 宰 酝袁 酝耘晕郧 郧袁 宰耘陨 载 再援 粤 则藻增蚤藻憎 燥灶 泽造蚤责皂燥凿藻造泽 枣燥则 早葬泽 皂蚤糟则燥枣造燥憎泽 咱 允暂 援 酝蚤糟则燥枣造怎蚤凿 晕葬灶燥枣造怎蚤凿袁圆园员圆袁 员猿渊远冤院愿源缘鄄愿愿圆援咱员猿暂 耘悦运耘砸栽 耘袁 杂韵耘匀晕郧耘晕 耘援 阅蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 燥枣 澡藻葬贼 贼则葬灶泽枣藻则糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽 葬则燥怎灶凿 糟蚤则糟怎造葬则 糟赠造蚤灶凿藻则泽 蚤灶 糟则燥泽泽枣造燥憎 葬贼 则藻赠灶鄄燥造凿泽 灶怎皂遭藻则泽 枣则燥皂 圆园 贼燥 缘园园 咱允暂援 栽则葬灶泽援 粤杂酝耘袁 员怨缘圆院猿源猿鄄猿源远援怨缘 圆园圆猿 年第 圆 期 文勤袁等院基于 运葬则凿藻曾 立体库的刀具管理
