波壁管内的脉动流动及传质强化的数值模拟

化工学报 ›› 2009, Vol. 60 ›› Issue (1): 6-14.

波壁管内的脉动流动及传质强化的数值模拟

贾宝菊，孙发明，卞永宁，徐新生

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

出版日期:2009-01-05 发布日期:2009-01-05

Numerical simulation of pulsatile flow and mass transfer enhancement in a wavy-walled tube

JIA Baoju，SUN Faming，BIAN Yongning，XU Xinsheng

Online:2009-01-05 Published:2009-01-05

摘要/Abstract

摘要：

应用Fluent软件对波壁管内脉动流场下的层流流动、质量传递强化进行了数值研究，并将得到的结果与已有的实验结果进行了比较。考虑了3个参数：净流动Reynolds数Re，脉动流的振动分率P和代表脉动频率的Strouhal数St，其中重点考察了St对质量传递强化的影响。对中等Reynolds数以下的脉动流动结构和质量传递强化的数值模拟结果表明，存在一个最佳St使得强化效果最好，并且数值结论与相应的实验结果具有较好的一致性。

关键词: 脉动流场, 质量传递强化, 波壁管, 数值模拟

Abstract:

Fluid flow and mass transfer enhancement were investigated numerically with the software Fluent in a sinusoidal wavy-walled tube for pulsatile laminar flow，and the comparison between numerical and experimental results was performed.Three parameters were considered here：net flow Reynolds number，oscillatory fraction of flow rate and Strouhal number.Among them，the effect of Strouhal number was especially investigated.The numerical results of flow patterns and mass transfer enhancement below the moderate Reynolds numbers showed that there existed an optimum Strouhal number corresponding to the maximum mass transfer enhancement effect，and a good agreement was found between numerical and experimental results.

Key words: 脉动流场, 质量传递强化, 波壁管, 数值模拟

贾宝菊, 孙发明, 卞永宁, 徐新生. 波壁管内的脉动流动及传质强化的数值模拟 [J]. 化工学报, 2009, 60(1): 6-14.

JIA Baoju, SUN Faming, BIAN Yongning, XU Xinsheng. Numerical simulation of pulsatile flow and mass transfer enhancement in a wavy-walled tube[J]. CIESC Journal, 2009, 60(1): 6-14.

[1]	宋嘉豪, 王文. 斯特林发动机与高温热管耦合运行特性研究[J]. 化工学报, 2023, 74(S1): 287-294.
[2]	张思雨, 殷勇高, 贾鹏琦, 叶威. 双U型地埋管群跨季节蓄热特性研究[J]. 化工学报, 2023, 74(S1): 295-301.
[3]	叶展羽, 山訸, 徐震原. 用于太阳能蒸发的折纸式蒸发器性能仿真[J]. 化工学报, 2023, 74(S1): 132-140.
[4]	张义飞, 刘舫辰, 张双星, 杜文静. 超临界二氧化碳用印刷电路板式换热器性能分析[J]. 化工学报, 2023, 74(S1): 183-190.
[5]	王志国, 薛孟, 董芋双, 张田震, 秦晓凯, 韩强. 基于裂隙粗糙性表征方法的地热岩体热流耦合数值模拟与分析[J]. 化工学报, 2023, 74(S1): 223-234.
[6]	何松, 刘乔迈, 谢广烁, 王斯民, 肖娟. 高浓度水煤浆管道气膜减阻两相流模拟及代理辅助优化[J]. 化工学报, 2023, 74(9): 3766-3774.
[7]	邢雷, 苗春雨, 蒋明虎, 赵立新, 李新亚. 井下微型气液旋流分离器优化设计与性能分析[J]. 化工学报, 2023, 74(8): 3394-3406.
[8]	韩晨, 司徒友珉, 朱斌, 许建良, 郭晓镭, 刘海峰. 协同处理废液的多喷嘴粉煤气化炉内反应流动研究[J]. 化工学报, 2023, 74(8): 3266-3278.
[9]	程小松, 殷勇高, 车春文. 不同工质在溶液除湿真空再生系统中的性能对比[J]. 化工学报, 2023, 74(8): 3494-3501.
[10]	刘文竹, 云和明, 王宝雪, 胡明哲, 仲崇龙. 基于场协同和耗散的微通道拓扑优化研究[J]. 化工学报, 2023, 74(8): 3329-3341.
[11]	洪瑞, 袁宝强, 杜文静. 垂直上升管内超临界二氧化碳传热恶化机理分析[J]. 化工学报, 2023, 74(8): 3309-3319.
[12]	黄可欣, 李彤, 李桉琦, 林梅. 加装旋转叶轮T型通道流场的模态分解[J]. 化工学报, 2023, 74(7): 2848-2857.
[13]	史方哲, 甘云华. 超薄热管启动特性和传热性能数值模拟[J]. 化工学报, 2023, 74(7): 2814-2823.
[14]	江锦波, 彭新, 许文烜, 门日秀, 刘畅, 彭旭东. 泵出型螺旋槽油气密封泄漏特性及参数影响研究[J]. 化工学报, 2023, 74(6): 2538-2554.
[15]	朱兴驰, 郭志远, 纪志永, 汪婧, 张盼盼, 刘杰, 赵颖颖, 袁俊生. 选择性电渗析镁锂分离过程模拟优化[J]. 化工学报, 2023, 74(6): 2477-2485.