脉动强化传热研究综述
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振荡 现 象 ， 整个 换 热 器 的传 热 过程 南于两 脉 动 热管 问 的脉 动特 性 相互 激励 而得 到强化 。 科 技 水 平 的 不 断 发 展 及 各 种 精 密 仪 器
特 征及 火 焰存 管 中 的位 置 、 中 火焰 燃烧 所 管 产 生 的气 流特 征 等 有 关 。 自激 励 脉动 燃 油锅
燃 烧产 生 脉动 尾气 来 实现 脉动 传 热 ， 相应 的
设 备 即 为 脉动 燃 烧 器 。 理 方 法 主 要 是 通 物
过 机 械 设 备 产 生 脉 动 流 或 者 是换 热 表 面振 动 ， 献 ［ 中分 别 把 脉 动 流 和 换 热 面 振 动 文 ６
的 设备 命 名 为 压 降激 励 法 （ ｒｓｕｅｄｉｅ ｐｅｓｒ ｒ ｎ ｖ
传热试验研究， 结果表明与稳定流相比脉动
流换热 系数 明显提 高约 １ ％～ ０ Ｏ ４ ％。 脉动 流 是工程 上 经 常遇 到 的流 动 状态 ，
到 了在脉 动 流 作用 下 ， 角 形槽 道 内漩涡 ： 三 生 、 展 和 脱 离 槽 道 的整 个 过 程 ， 用 所 得 发 并 数据 ， 析 了脉 动 流 强 化传 热 的机 理 。 外 ， 分 此 越 来 越 多 的学 者依 托 先 进 的仪 器 设 备 ， 丌始
ｍ ｔｏ ） 和 边 界 激 励 法 （ ｏ ｎ ａｙｄｉｅ ｅｈ ｄ ｂ ｕ ｄ ｒ ｒ ｎ ｖ
ｍｅ ｈ ｄ）。 ｔｏ
集 成 块 中 的各 电子 元 件 的 散热 ， 长 电子 冗 延
件 的使 用 寿 命 方 面 具 有 巨大 开 发 潜 力 。Ｋ． Ｃ Ｌ ｏ ｇ等 ［ 对 脉 动 空 气 通 过 金 属 多孔 ． ｅｎ １
了对 微尺 度 脉动 传 热 的 机理 研 究 ， 已取 得 并 了一 定的成绩 。
当流动不稳定性发生时， 必然会导致其他热 工水 力 特 性 （ 流 动 、 热特 性 、 如 传 阻力 特 性 等 ）的改 变 。 针对 这 一 问题 ， 辉 等人 ㈣ 对 贾 脉 动 流 条 件 下 的 实 时 阻 力 特 性 进 行 了实 验
高 可达 ４ ％ ；重庆 大 学 高 虹 和 刘 娟 芳 【Ｉ ０ １ Ｉ
利用 Ｈ ｌ ｏｔ 共 振 腔产 生 脉动 流 进行 强 化 ｅｍｈ ｌ ｚ
的 出现 ， 更精 确地 揭 示 脉 动 传热 机 理提 供 为 了重 要 的保 障 。 东 旭 等 人 ［】 试 验 巾借 金 ２在 ｌ
助 于 ＰＶ 粒 子 图 像 测 速 技 术 ， 观 的观 测 Ｉ 直
研 究 ， 究表 明脉 动 流造 成 了摩擦 压 降特 性 研 的 改变 ， 擦 压 降 随 流 动 波 动 而 波 动 ， 二 摩 且
２ 、脉 动流强 化传 热 的数值 模 拟
者 存 存 相 位 差 。 时 ， 们 对 简 谐 脉 动 流 中 同 他
数值模拟 是随着近年来数值分析和计 极 点 （ 峰 点、 谷 点 ）摩 擦 压 降特 性 的 实 算 机技 术 发 展而 出现 的 一种 新 型研 究 手段 ， 波 波 验石 究发现， ｊ 『 脉动流极点处虽然加速度为零 这 种 方 法 结 合 了 实验 研 究和 理 论 分 析 二者 （ 即极 点 处速度 达 到 最 大值 ， 度 方 向与 横 的优 点， 速 能够通过计算机将 实际问题仿真｝ ｌ ｌ 坐标 （ 间轴 ）平 行 ） 但 与 稳 态 条 件 下 摩 来 ， 时 ， 目前 已经被 学 术研 究领 域广 泛 的采用 。
余 热 锅 炉 ２ １ ． ０ ２１
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按照方 法 性 质分 类 ， 以分 为 ：物 理方 法 与
化学 办法 。 学方 法 主 要 足通 过 脉动 燃 烧器 化
点和波 谷 点压 降均 远 离稳 态 压 降值 ｆ １
‘ 苏
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大学 袁 寿其 等 人 【 １ 究 了离 心泵 内部压 力 研 脉动 和 流 动 噪 声 在 不 同工 况 下 的变 化 规 律 及 其 关 系 ， 出 了一 些 有 价 值 的 结 论 ， 得 为泵 的减 噪提供 了参考 。 在 电子工 业 的飞速 发展 的今天 ， 电子 集 成 块 中 的各 电 子 元 件 的散 热 成 了制 约 电 子工 业 发展 的瓶颈 ， 而脉 动 流 动在 加 快 电子
擦 压 降仍 不 同 ， 中波 峰 点压 降 降低 而波 谷 其 中 国科 学 院毛 文 彬和 徐 进 良 利 用 计
点Ｊ 降增 加 ， 随 着 脉 动 程 度 的 增 加 ， 峰 玉 且 波
算 流 体动 力 学 （ Ｆ ） 法 研 究 了 微 混 合 器 ＣＤ 方
２ ６
余 热 锅 炉 ２ １ ． ０ ２１
炉 与相 同外形 尺 寸 的普 通燃 油锅 炉相 比， 换
热 效率 提高 了 ３ 以上 ； 华 【】 ０ 李 １在对 脉 动 ｏ
流强 化传 热 机理 进 行 了实验 研 究 ， 发现 在 旺 盛 湍 流 状 态 下 脉 动 传 热 可 以 实现 较 好 的 强 化传 热效 果 ， 得实 验 结 果 中强 化 传热 比最 所
浙汀 工业 大学 钟英 杰等 【 研制 了热 声 Ｊ 型 自激励 脉 动燃 油 锅 炉 ， 谓 自激励 是 指 管 所 内火焰 散 发 的热 量 引起 了管 子 的 自激振 荡 ， 而 这种 自激振 荡 的产 生 与 管子 的形状 、 声学
介质 的特 性 进 行 实验 研 究 ， 索脉 动 传热 技 探 术 应 用于 微 电子散 热 方 而 的可 行 性 ， 得到 了 多孔 金属 中脉 动传 热 的特性 ， … 了相关 的 提 准则 方程 ：刘 建 红等 【］ 过对 脉 动 热 管 ２通 ０ 协 同耦合 强 化 传热 特 性 的实验 分 析 ， 果表 结 明 ：从 ５ 。起 ， 合式 脉动 热 管冷 凝段 出现 ０Ｃ 耦
特 征及 火 焰存 管 中 的位 置 、 中 火焰 燃烧 所 管 产 生 的气 流特 征 等 有 关 。 自激 励 脉动 燃 油锅
燃 烧产 生 脉动 尾气 来 实现 脉动 传 热 ， 相应 的
设 备 即 为 脉动 燃 烧 器 。 理 方 法 主 要 是 通 物
过 机 械 设 备 产 生 脉 动 流 或 者 是换 热 表 面振 动 ， 献 ［ 中分 别 把 脉 动 流 和 换 热 面 振 动 文 ６
的 设备 命 名 为 压 降激 励 法 （ ｒｓｕｅｄｉｅ ｐｅｓｒ ｒ ｎ ｖ
传热试验研究， 结果表明与稳定流相比脉动
流换热 系数 明显提 高约 １ ％～ ０ Ｏ ４ ％。 脉动 流 是工程 上 经 常遇 到 的流 动 状态 ，
到 了在脉 动 流 作用 下 ， 角 形槽 道 内漩涡 ： 三 生 、 展 和 脱 离 槽 道 的整 个 过 程 ， 用 所 得 发 并 数据 ， 析 了脉 动 流 强 化传 热 的机 理 。 外 ， 分 此 越 来 越 多 的学 者依 托 先 进 的仪 器 设 备 ， 丌始
ｍ ｔｏ ） 和 边 界 激 励 法 （ ｏ ｎ ａｙｄｉｅ ｅｈ ｄ ｂ ｕ ｄ ｒ ｒ ｎ ｖ
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集 成 块 中 的各 电子 元 件 的 散热 ， 长 电子 冗 延
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了对 微尺 度 脉动 传 热 的 机理 研 究 ， 已取 得 并 了一 定的成绩 。
当流动不稳定性发生时， 必然会导致其他热 工水 力 特 性 （ 流 动 、 热特 性 、 如 传 阻力 特 性 等 ）的改 变 。 针对 这 一 问题 ， 辉 等人 ㈣ 对 贾 脉 动 流 条 件 下 的 实 时 阻 力 特 性 进 行 了实 验
高 可达 ４ ％ ；重庆 大 学 高 虹 和 刘 娟 芳 【Ｉ ０ １ Ｉ
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研 究 ， 究表 明脉 动 流造 成 了摩擦 压 降特 性 研 的 改变 ， 擦 压 降 随 流 动 波 动 而 波 动 ， 二 摩 且
２ 、脉 动流强 化传 热 的数值 模 拟
者 存 存 相 位 差 。 时 ， 们 对 简 谐 脉 动 流 中 同 他
数值模拟 是随着近年来数值分析和计 极 点 （ 峰 点、 谷 点 ）摩 擦 压 降特 性 的 实 算 机技 术 发 展而 出现 的 一种 新 型研 究 手段 ， 波 波 验石 究发现， ｊ 『 脉动流极点处虽然加速度为零 这 种 方 法 结 合 了 实验 研 究和 理 论 分 析 二者 （ 即极 点 处速度 达 到 最 大值 ， 度 方 向与 横 的优 点， 速 能够通过计算机将 实际问题仿真｝ ｌ ｌ 坐标 （ 间轴 ）平 行 ） 但 与 稳 态 条 件 下 摩 来 ， 时 ， 目前 已经被 学 术研 究领 域广 泛 的采用 。
余 热 锅 炉 ２ １ ． ０ ２１
２ ５
按照方 法 性 质分 类 ， 以分 为 ：物 理方 法 与
化学 办法 。 学方 法 主 要 足通 过 脉动 燃 烧器 化
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大学 袁 寿其 等 人 【 １ 究 了离 心泵 内部压 力 研 脉动 和 流 动 噪 声 在 不 同工 况 下 的变 化 规 律 及 其 关 系 ， 出 了一 些 有 价 值 的 结 论 ， 得 为泵 的减 噪提供 了参考 。 在 电子工 业 的飞速 发展 的今天 ， 电子 集 成 块 中 的各 电 子 元 件 的散 热 成 了制 约 电 子工 业 发展 的瓶颈 ， 而脉 动 流 动在 加 快 电子
擦 压 降仍 不 同 ， 中波 峰 点压 降 降低 而波 谷 其 中 国科 学 院毛 文 彬和 徐 进 良 利 用 计
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算 流 体动 力 学 （ Ｆ ） 法 研 究 了 微 混 合 器 ＣＤ 方
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余 热 锅 炉 ２ １ ． ０ ２１
炉 与相 同外形 尺 寸 的普 通燃 油锅 炉相 比， 换
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流强 化传 热 机理 进 行 了实验 研 究 ， 发现 在 旺 盛 湍 流 状 态 下 脉 动 传 热 可 以 实现 较 好 的 强 化传 热效 果 ， 得实 验 结 果 中强 化 传热 比最 所
浙汀 工业 大学 钟英 杰等 【 研制 了热 声 Ｊ 型 自激励 脉 动燃 油 锅 炉 ， 谓 自激励 是 指 管 所 内火焰 散 发 的热 量 引起 了管 子 的 自激振 荡 ， 而 这种 自激振 荡 的产 生 与 管子 的形状 、 声学
介质 的特 性 进 行 实验 研 究 ， 索脉 动 传热 技 探 术 应 用于 微 电子散 热 方 而 的可 行 性 ， 得到 了 多孔 金属 中脉 动传 热 的特性 ， … 了相关 的 提 准则 方程 ：刘 建 红等 【］ 过对 脉 动 热 管 ２通 ０ 协 同耦合 强 化 传热 特 性 的实验 分 析 ， 果表 结 明 ：从 ５ 。起 ， 合式 脉动 热 管冷 凝段 出现 ０Ｃ 耦