清华大学的李志信和俞接成课题组[13]，他们与香港科技大学相关研究课题组合 作，共同对脉动流和壁面振动对流动换热的强化进行了系统的研究，主要采用深入的相 关理论分析和实验数值模拟方法，将获得的实验结果与相关文献中的实验结果进行比 较，他们发现在流体层流状态下，脉冲流没有对光滑管表面的传热性能起到增强作用， 但对内管的传热效果有很好的影响。在这个实验基础上，他们采用数值模拟的方法对低 速振动筒的对流传热增强进行了深入研究，结果发现对于某个雷诺数，气缸能够显著增 强振动时的传热效果，最大能够达到原来的九倍，并且发现当雷诺数相同时，传热效果 的增强与振动幅值和振动频率都存在着一定的比例，但是在他们的整个的实验研究过程 中，没有将脉动流实验常见的空化效应（由于压力脉动引起）纳入到他们的实验研究之 中去。由于他们研究发现，在层流状态流动下，脉冲流不会对光滑圆管表面的换热性能 进行强化，但是能够对带内肋环的圆管内流动换热有一个很好的强化作用，他们在此基 础上，应用数值模拟方法对空气低速绕流振动圆柱的对流换热强化问题进行了深入的实 验研究，最终他们发现对于一定的雷诺数，圆柱物体在振动过程中能够显著的提高换热 性能，最大可强化到原来的九倍。

中国石油大学的仇性启课题组[14]将脉动流换热性能的强化应用于工业领域，对于 化工领域经常用到的管壳式换热器，这些换热器工质主要是一些高粘性流体，流动工况基本上都是层流。他们实验系统采用的脉动源是自激振荡腔，利用理论进行模拟和实验 的方法，他们从实验结果中发现剪切层的不稳定性是造成自激振荡的决定性因素，由于 自激振荡腔在相应的结构参数以及运行参数下能够产生一定频率的脉动流体，从而能够 使热交换器的传热系数 K 得到明显增加，通过实验研究发现，脉动状态下的实验结果与 稳态相比，脉动流量能够提高其传热性能约为 30％，而同时流动阻力却增加到原来的 约 20％左右。

中科院的李虹霞和淮秀兰[15]课题组也对脉动流产生的空化效应进行了实验研究， 主要对空化效应对换热和结垢的影响进行了实验研究。在实验过程中，他们采用可视化 的方法，发现当管路中发生气蚀时，气穴的塌陷会产生许多的微射流和冲击波现象，这 些强大的冲击效会对液体本身产生一个的强烈机械搅拌，从而导致液体发生强烈的湍 流，进而引起一个循环，与主流混合，加剧湍流程度，从而加强了换热器表面的传热效 果，并能够达到一个防止管路结垢的目的。

在脉动流强化换热问题的研究上，我国的实验研究总体上与国外相关研究领域的差 距很大，在最近的三十年中，国际上有很多相关课题组进行了大量的实验研究，对脉动 流换热问题进行了较为深入的研究。

首先是理查德森等人[16]发现在脉动流速度中存在一个“环形效应”，从此脉动流 传热开始引起引起人们的关注。大量学者进行相关研究，在 1954 年，Havemainn 等[17] 的“脉动流传热(HeatTransferin Pulsating Flow)”的研究论文发表在《自然》上， 他的实验结果表明，脉动流传热性能伴随着频率、振幅、波形以及流量的变化而发生雷 诺数、努希尔德数可以提高 30％，并且存在着一个极限频率，高于这个频率可以加强 传热，反之将会弱化传热效果。

Limlich [18]对脉动传热做出了具有里程碑式意义的贡献，就像前面所讲的那样， 他的实验研究表明了脉动流体中产生的“气蚀效应”和“往复运动”对脉动传热的重要 影响，这对脉动换热研究领域产生了巨大的推进。 他和 Armor 等人[19]通过使用脉动 对脉动流对软水热交换器传热性能的影响进行了深入的研究。他们的实验研究结果发 现，当他们控制纹波频率从 0。5 赫兹变化到 3。3 赫兹，Re 数从 500 变化变为 5000 时， 当脉动发生器安装在管路的上游时，总传热系数 K 能够增加 80％，而当脉动发生器安 装在管路下游时，总传热系数会发生下降现象。 与此同时 Lemlich 和 Hwu 等人[20]对 声振动对同轴蒸气换热器强制对流传热性能的影响深入的进行了实验研究。实验系统的脉动源是通过音频放大器产生纹波信号的装置产生的，在实验过程中，将该音频放大器 安装在热交换器入口上游的正弦音频发生器进行驱动，产生脉动频率为 198 赫兹、256 赫兹、322 赫兹，Re 数从 560 改为 5900，实验研究结果表明，在层流区的努希尔德数 增加了 51％。 脉动水流换热性能研究现状和发展(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_203315.html