多层平行裂隙型多孔介质通道内流体流动传热特性

李琪; 王兆宇; 胡鹏飞

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多层平行裂隙型多孔介质通道内流体流动传热特性

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基于Brinkman-extended Darcy模型和局部热平衡模型,对多层平行裂隙型多孔介质通道内的流动传热特性进行研究.获得了多层平行裂隙型多孔介质通道内各区域的速度场、温度场、摩擦系数及努塞尔数解析解,并分析了裂隙层数、达西数、空心率、有效热导率之比等对通道内流动传热特性的影响.结果表明:达西数较小时,通道多孔介质层内会出现不随高度变化的达西速度,此达西速度会随裂隙层数的增加而增大,但却不受各裂隙层下多孔介质层位置变化的影响.增加裂隙层数会减弱空心率对压降的影响,会使通道内流体压降升高,但升高程度会逐渐降低.增大热导率之比或减小空心率会使多裂隙通道内出现阶梯式温度分布,而在较小热导率之比或较大空心率时多裂隙情况下的温度分布曲线会趋于一致.此外,当热导率之比较小时,多层裂隙通道内的传热效果在任何空心率下都要优于单裂隙情况,当热导率之比较大时,存在临界空心率使各裂隙层数通道内的传热效果相同,且多裂隙通道内继续增加裂隙层数对传热强度影响不大.

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来源
《力学学报》 |2022年第11期|2994-3009|共16页
作者
李琪; 王兆宇; 胡鹏飞;
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作者单位

东北电力大学能源与动力工程学院;

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正文语种 chi
中图分类流体力学;
关键词
多孔介质; 多层平行裂隙; 流动; 传热;

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