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J-GLOBAL ID：201502202332496826   整理番号：15A0773691

新型熱交換器のための計算流体力学および熱伝達解析

Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer Analysis for a Novel Heat Exchanger

著者 (5件)： MA Haolin (Lehigh Univ., PA) ,  OZTEKIN Dennis E. (Lehigh Univ., PA) ,  BAYRAKTAR Seyfettin (Yildiz Technical Univ., Besiktas-Istanbul, TUR) ,  YAYLA Sedat (Yuzuncu Yil Univ., Van, TUR) ,  OZTEKIN Alparslan (Lehigh Univ., PA)
資料名： Journal of Heat Transfer  (Journal of Heat Transfer)
巻： 137  号： 5  ページ： 051801.1-051801.11  発行年： 2015年05月 
JST資料番号： C0658A  ISSN： 0022-1481  CODEN： JHTRAO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 新型熱交換器の3次元乱流構造および熱伝達性能について数値的研究を行った。この新型熱交換器は半円形断面の伝熱管対(同方向流で,結果的に流れに平行な狭いスロット形成)から成る。伝熱管対周りの流れおよび熱伝達に対して,レイノルズ数(Re)が700~30,000の範囲で数値シミュレーションを行った。管束領域における3次元乱流および熱伝達特性をモデル化するために,k-εレイノルズ平均ナビエ・ストークス(RANS)法を用いた。ここで用いた数値的手法および乱流モデルの妥当性を確認するため,数値シミュレーションによって予測した流動特性を,粒子画像速度測定(PIV)を用いてReが1500および4000で測定した流動特性と比較した。予測結果と測定結果は比較的良い一致を示した。また,流れの構造に与える壁の影響を調べるために,3次元と2次元のシミュレーション結果を比較した。壁の存在は,伝熱管後流およびスロット出口近傍に形成される渦の空間構造に影響を与えることが示された。スロットのない従来の伝熱管と比べて,スロット付伝熱管の熱伝達係数は40%以上増大した。一方,圧力降下は大きく増大した。

シソーラス用語： *熱交換器 ,  計算流体力学 ,  *熱伝達 ,  乱流熱伝達 ,  管路 ,  乱流モデル ,  伝熱面 ,  異形管 ,  *伝熱促進 ,  *伝熱係数

分類 (2件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K) ,  熱交換器,冷却器  (PA03020G)

タイトルに関連する用語 (4件)： 熱交換器 ,  計算流体力学 ,  熱伝達 ,  解析