微细金属丝在空气中自然对流换热  

Investigation on Heat Transfer of Natural Convective Flow Between Micro-wire and Air

作　　者：管宁[1] 刘志刚[1] 梁世强[2] 张承武[1] 

机构地区：[1]山东省科学院能源研究所,济南250014 [2]中国科学院工程热物理研究所,北京100080

出　　处：《北京工业大学学报》2009年第7期977-981,共5页Journal of Beijing University of Technology

基　　金：国家自然科学基金资助项目(200750706053)

摘　　要：为了研究微尺度圆柱表面的自然对流换热的机理,对水平放置在空气中的微细金属丝(外径为39.9~350.1μm)的自然对流换热进行了研究.数值模拟采用二维不可压模型,对浮升力项用Boussinesq假设进行处理,并使用SIMPLER算法进行求解,考虑了浮力、贴壁层厚度及边缘效应对微自然对流换热的影响.实验采用焦耳加热的方法获得了Nusselt数(Nu),并将数值模拟得到的结果分别与经典关联式、实验结果进行了比较,计算结果与实验结果吻合较好,验证了计算方法的可行性.研究结果表明:随着微细金属丝直径的减小,表面自然对流换热系数在增大,这可能是由于尺度的缩小,使得微细金属丝的边缘效应加强,贴壁层变薄,从而强化了换热;而Nu则先减小后增大,数值计算结果与理论计算值的差别也随着直径的减小而增大.The heat transfer of natural convection between air and micro-wires with diameters ranging from 39.9 μm to 350.1 μm,placed at horizontally,is investigated.The flow is considered to be two dimensional and incompressible,and the Boussinesq approximation is employed to deal with the bouncy generated flow.The SIMPLER algorithm is used for the pressure-velocity coupling,and the influences of bouncy,the thickness of boundary layer and the edge effect on the natural convection heat transfer are considered during t...

关 键 词：微细丝 自然对流 数值模拟 努谢尔特数 

分 类 号：TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理]