采用有限元数值模拟的方法计算混凝土内置冷却水管的对流系数,得到了冷却水管各截面平均努赛尔数沿管长的变化曲线。结果表明:弯曲位置流场分布复杂,截面出现明显的二次流,减小了冷却水沿管程的主流速度,阻碍流动传输。努赛尔数在直管和弯管结合部位变化剧烈,沿弯曲路径逐渐降低,最大变化幅度达20%,降低了冷却水与周围混凝土的换热效率。分析表明采用近似法计算混凝土温度场时应分段施加对流换热系数,保证求解精度。
提出了一种在第三类边界条件下,根据LED灯瞬态温度场的变化规律,通过对其表面温度的实际数值测定来推算LED灯表面对流换热系数的快速测定方法。基于对流热平衡理论,设计了一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置,通过实验测定LED灯上下表面的温度,结合曲线拟合对实测数据进行数理分析,得到较宽范围内的表面对流换热系数。实验结果表明:该测试方法简单、实用,测试时间较短(实验准备与数据测定大约需要30 min),测试精度较高(数据拟合误差不高于0.2%),可靠性强,可以用于工程热设计等多种相关发热体表面对流换热系数的测定。
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