极地研究 ›› 2021, Vol. 33 ›› Issue (4): 568-576.DOI: 10.13679/j.jdyj.20200080
操太春1,3 吴刚2 孔祥逸1 于东玮1,3 吴琳1 张大勇1
Cao Taichun1,3, Wu Gang2,
Kong Xiangyi1, Yu Dongwei1,3, Wu Lin1, Zhang
Dayong1
摘要: 电伴热是极地海洋工程装备防寒主要措施, 热平衡是对流换热的关键问题。本文以平板构件为研究对象, 采用数值模拟和模型试验相结合的方法, 开展极地复杂环境因素对海洋工程装备电加热平板构件热平衡影响分析。首先选取风速、温度为主要环境参数, 风速为0~40m·s–1、温度为–40~0℃, 基于Fluent仿真和试验测试获得电加热平板构件在不同风速、温度下的对流换热系数。结果表明: 增大风速和降低温度都会使平板的对流换热系数增大, 在风速一定的情况下, 温度对平板的换热影响较小; 在温度一定的情况下, 平板的对流换热系数随着风速的增加而显著增大。最后, 基于试验数据建立了电加热平板构件的对流换热系数数学预测模型, 并采用数值模拟验证了该模型的正确性。