声波增强换热器

声波两侧入射换热增 25.56%

利用可听声波从冷热两侧强化空气间传热，且在单侧入射时声能效率更高。

Guo, Chang · Wei, Wei · Cong, Wang · 刘志刚 · Guo, Lin · Ming, Gao

Physics of Fluids 2023

参数信息

平均表面热流密度增幅（双侧入射）

25.56 %

平均表面热流密度增幅（热侧入射）

15.19 %

平均表面热流密度增幅（冷侧入射）

8.22 %

技术优势

双侧入射更高效

冷热两侧同时入射声波时，平均表面热流密度增加25.56%，高于两侧单独作用之和。

声能利用率高

在冷侧入射声波时声能效率相对更高，用较小的声能输入即可获得同等的强化效果。

无需接触式改造

声波从外部作用于换热器表面，无需改变换热器内部结构即可强化传热。

应用场景

• 强化传热：用声波激励流动不稳定性，直接提升对流换热系数。
• 航空航天热管理：在紧凑空间中用非接触声波强化散热，替代复杂翅片结构。
• 工业换热器：无需改造内部流道，外部施加声波即可提升现有换热器性能。
• 余热回收：提高低品位余热回收效率，尤其适合小温差工况。