·586 北京科技大学学报 2006年第6期 力较高，且喷嘴距冲击表面较近情况下，重力对换 95 % /: 0 热的影响很小. 85 -。-10 80 -20 (2)随着射流速度的增加，表面换热系数h 30 75 ◆40 及热流密度g增加 70 -50 (3)当射流角度从90变化到20时，表面换 -●-80 65 热系数h及热流密度g分布由对称形状变为不 60 对称形状.在上游侧，随着角度的减少，表面换热 5 0.02 0.040.060.080.10 x/m 系数h及热流密度g减小.在下游侧，当射流角 度从90°变化到45°时，表面换热系数h及热流密 图16水温对热流密度的影响 Fig 16 Effect of water temperature on heat flux 度g增加：当射流角度从45°变化到20°时，表面换 热系数h及热流密度g减小.射流角度越小，其 ms',T=20℃，Tp=100.300,500,700 使换热更为均匀. 900,1100℃时，钢板表面换热系数h及热流密 (4)随着射流缝宽的增加，表面换热系数h 度9沿射流下游x变化曲线分别如图17及图18. 及热流密度g增大. 105 (5)水温越低，其表面换热系数及热流密度越 T/: -100 高，即使换热加强 95 -◆300 500 (6)钢板温度的变化并不改变表面换热系数 90 7-700 ◆-900 4-1100 的分布，但钢板温度越高，其热流密度越高 (7)以上各种因素对射流冲击换热的影响中， 射流的速度对冲击区的换热影响最显著，其次是 70 水温及喷嘴的宽度，而射流出口速度方向与冲击 0 0.020.040.060.080.10 x/m 板的夹角只影响局部换热系数的分布， 图17钢板温度对表面换热系数的影响 参考文献 Fig.17 Effect of steel plate temperature on surface heat trans fer coefficient 【刂徐惊雷，徐忠，肖敏。等。冲击射流的研究概述。力学与实 践1999.21：8 【习马重芳，张玉明。顾维藻，等。强化传热.北京：科学技术出 120r T/C: 版社，1990 -■-100-◆-300 【3到朱启建.中厚板管流无约束淬火冷却与变形机理及其最优 100 +500 ，-700 900 1100 控制模型研究[学位论丸·北京北京科技大学，2002 分80 44 [4周定伟，马重芳.圆形液体浸没射流冲击驻点传热的数值 60 模拟.北京工业大学学报。200127(3)：316 [可李东生。吴建国。平面射流的数值模拟研究冶金能源。 40 2001,20(6):42 20 L可 Yan X.Sanici N.Heat transfer from an obliqucly impinging circulr air jet to a fht plte.Int J Heat Fluid Flow,1997, 06 0.020.040.060.080.10 18:591 x/m [7]Golstein R J.Franchett M E.Heat transfer from a flat sur 图18钢板温度对热流密度的影响 face to an oblique impinging jet.ASME J Heat Transfer, Fig.18 Effect of steel plate temperature on heat flux 1998.110(2):84 [8 Tong A Y.On the impingement heat tmanfer of an oblique 钢板温度的变化并不改变表面换热系数的分 free surface plane jet.Int J Heat Mass Transfer.2003.46: 2077 布（如图17）：但钢板温度越高，其热流密度越高 [9徐惊雷，徐忠，黄淑娟.用非线性模型对狭缝冲击射流进行 (如图18). 数值计算.西安交通大学学报.1999.33(8)：106 【1q庄礼贤。尹协远，马晖扬.流体力学.合肥：中国科学技术 3结论 大学出版社，1991 【1山董志勇.冲击射流.北京：海洋出版社.1997 (1)随着射流高度的增加，对于上喷，表面换 【1)陈庆光徐忠.湍流冲击射流动与传热的数值研究进展 热系数h及热流密度q有微量增加；对于下喷， 力学进展，2002.32(1)：92 表面换热系数h及热流密度q有微量减小.在压 (下转第608页)图 16 水温对热流密度的影响 Fig.16 Effect of water temperature on heat flux m·s -1 , Tf =20 ℃, Tp =100 , 300 , 500 , 700 , 900 , 1 100 ℃时, 钢板表面换热系数 h 及热流密 度 q沿射流下游 x 变化曲线分别如图 17 及图 18 . 图 17 钢板温度对表面换热系数的影响 Fig.17 Effect of steel plate temperature on surface heat trans￾fer coefficient 图 18 钢板温度对热流密度的影响 Fig.18 Effect of steel plate temperature on heat flux 钢板温度的变化并不改变表面换热系数的分 布(如图 17);但钢板温度越高, 其热流密度越高 (如图 18). 3 结论 (1)随着射流高度的增加 ,对于上喷, 表面换 热系数 h 及热流密度 q 有微量增加 ;对于下喷, 表面换热系数 h 及热流密度q 有微量减小 .在压 力较高,且喷嘴距冲击表面较近情况下 ,重力对换 热的影响很小 . (2)随着射流速度的增加 , 表面换热系数 h 及热流密度q 增加. (3)当射流角度从 90°变化到 20°时, 表面换 热系数 h 及热流密度 q 分布由对称形状变为不 对称形状 .在上游侧 ,随着角度的减少,表面换热 系数 h 及热流密度q 减小.在下游侧, 当射流角 度从 90°变化到 45°时 ,表面换热系数 h 及热流密 度q 增加 ;当射流角度从 45°变化到 20°时,表面换 热系数 h 及热流密度 q 减小 .射流角度越小, 其 使换热更为均匀. (4)随着射流缝宽的增加 , 表面换热系数 h 及热流密度q 增大. (5)水温越低,其表面换热系数及热流密度越 高,即使换热加强. (6)钢板温度的变化并不改变表面换热系数 的分布,但钢板温度越高 ,其热流密度越高. (7)以上各种因素对射流冲击换热的影响中, 射流的速度对冲击区的换热影响最显著 ,其次是 水温及喷嘴的宽度 , 而射流出口速度方向与冲击 板的夹角只影响局部换热系数的分布. 参 考 文 献 [ 1] 徐惊雷, 徐忠, 肖敏, 等.冲击射流的研究概述.力学与实 践, 1999 , l21:8 [ 2] 马重芳, 张玉明, 顾维藻, 等.强化传热.北京:科学技术出 版社, 1990 [ 3] 朱启建.中厚板管流无约束淬火冷却与变形机理及其最优 控制模型研究[ 学位论文] .北京:北京科技大学, 2002 [ 4] 周定伟, 马重芳.圆形液体浸没射流冲击驻点传热的数值 模拟.北京工业大学学报, 2001, 27(3):316 [ 5] 李东生, 吴建国.平面射流的数值模拟研究.冶金能源, 2001 , 20(6):42 [ 6] Yan X J, S aniei N.Heat transf er from an obliquely impinging circular air jet t o a flat plate .Int J Heat Fluid Flow, 1997 , 18:591 [ 7] Goldst ein R J , Franchett M E .Heat transfer from a flat sur￾f ace to an oblique impinging jet .ASME J Heat Transfer , 1998 , 110(2):84 [ 8] Tong A Y.On the impingement heat transf er of an oblique free su rf ace plane jet.Int J Heat Mass Transfer, 2003 , 46: 2077 [ 9] 徐惊雷, 徐忠, 黄淑娟.用非线性模型对狭缝冲击射流进行 数值计算.西安交通大学学报,1999 , 33(8):106 [ 10] 庄礼贤, 尹协远, 马晖扬.流体力学.合肥:中国科学技术 大学出版社, 1991 [ 11] 董志勇.冲击射流.北京:海洋出版社, 1997 [ 12] 陈庆光, 徐忠.湍流冲击射流动与传热的数值研究进展. 力学进展, 2002 , 32(1):92 (下转第 608 页) · 586 · 北 京 科 技 大 学 学 报 2006 年第 6 期