有序涡旋对三角槽道脉动流强化传热的影响

以水为工质对三角槽道内单相液体充分发展层流脉动传热特性进行了研究。应用粒子图像测速技术（PIV）测得流场内涡的变化规律，从“涡及涡运动”的角度揭示了“有序”的涡生长及迁移过程对脉动流强化传热的影响。此外，应用“场协同”理论，通过数值模拟深入分析了流场特性与传热之间的关系。研究发现，“有序”的涡生长及迁移过程，破坏了流体边界层，促进了近壁区热流场与速度场的协同，同时，强化了三角槽道内流体与主流区流体的掺混，热量输运能力提升；存在最佳的Strouhal数（St），使得涡旋既能充分发展又能在较短时间脱落进入主流，实现最大效率的壁面换热；有序涡旋对速度场、温度梯度场以及压力梯度场三者协同性的改善是换热性能提升的关键。