正弦波导换热管

失稳换热增强14%

流动失稳显著强化传热，可用于高效紧凑换热器。

Fengjiao, Pang · 王良璧

Energy 2025

具体参数

平均努塞尔数提升

{'zh': '14', 'en': '14'} %

平均摩擦因子降低

{'zh': '0.8', 'en': '0.8'} %

稳态模型适用阈值

{'zh': '200', 'en': '200'}

技术优势

失稳大幅强化传热

从失稳开始，非稳态模型的平均Nu(x)显著升高约14%。

阻力反而略降

失稳后非稳态模型的平均f(x)比稳态模型低约0.8%。

可预测失稳起点

二次流强度和截面平均温度两个参数指示的失稳起始位置几乎一致。

应用场景

• 高效换热器：利用失稳在不增加阻力的情况下提升传热，制造更高效的换热器。
• 航空发动机冷却：紧凑的波纹管道可在有限空间内强化传热，适用于航空发动机热端部件冷却。
• 氢能热管理：失稳强化传热可用于氢能系统中的紧凑式换热设备，提高热管理效率。
• 建筑暖通系统：波纹管道在低流速下即可强化传热，可能降低暖通系统换热器的体积和能耗。