结合实验与CFD三维数值模拟,分析顶部空隙的存在对流动为层流的水冷平板肋片换热性能的影响,验证了"流动泄露"模型的合理性。在整个实验过程中,水的体积流量,进口温度,肋片厚度以及加热片的热流密度保持不变,而肋间距,肋片高度以及顶部空隙高度则系统的被改变,实验与模拟结果吻合良好。对肋片温度分布的分析证实了肋片间的流动存在"泄露"。最后给出用于计算顶部空隙存在时换热器Nu的经验公式,与模拟数据对比,发现此经验公式适用于流动"泄露"较小的平板肋片。 1实验台构造实验装置如图1，整个实验系统主要包括四个部分：测试区、流量计、水循环功能部件以及数据测量与采集系统。顶部空隙存在时-电动折弯机数控滚圆机缩管机张家港液压缩管机滚圆机滚弧机根据实验期间的当地平均温度，入口水温选择为26.3℃，使用一台恒温水箱来保证入口水温的恒定。在实验过程中，水箱中的水被泵驱动流经测试区，本文由公司网站张家港缩管机网站采集转载中国知网整理!  http://www.suoguanji.cn/与测试区中的平板肋片发生对流热交换来带走加热片提供的热量，最后流经流量计回到水箱，水的体积流量由阀门控制为固定值，并通过流量计直接显示。两个微型压力传感器分别放置在测试区的进出口来测量整个测试区的压降。1.2测试区构造测试区构成如图2，主要由5个部件组成。陶瓷加热片作为热源，被放置在肋片底部提供恒定的热流密度，它的尺寸与肋片底板一致，为50mm*50mm。加热片实际的加热功率可以通过直流电源上显示的电压与电流值通过欧姆定理得出，且加热功率可以通过改变直流电源的电压值来非常方便的改变。肋片的材料选用导热系数为160W/m2的6061铝合金，并通过整体加工的方式加工，这样可以消除接触热阻的影响。在肋片底部与加热片之间也涂有一定厚度的导热硅脂，来减少接触热阻。本实验共使用了15种不同结构的平板肋片，包括5种高度）和3种肋间距（1mm，2mm，3mm），每一种结构的肋片均研究了6个不同高度顶部空隙的影响（0mm~5mm）。为了区别不同结构的换热器，本文采用了一种较方便的编号，以10-3-2为例，10代表肋片高度，3代表肋间距，2代表顶部空隙高度。除了加热片以及肋片外，整个测试区由亚克力板加工而成，图3中tipclearance板用来改变实验过程中的顶部空隙高度，当不放置此板时，肋片顶端与盖板之间的距离固定设计为5mm，即此时的顶部空隙为5mm，当在盖板下粘上厚度为3mm的此板时，顶部空隙被改变为2mm顶部空隙存在时-电动折弯机数控滚圆机缩管机张家港液压缩管机滚圆机滚弧机本文由公司网站张家港缩管机网站采集转载中国知网整理!  http://www.suoguanji.cn/