螺旋板式換熱器的傳熱及流動(dòng)特性研究.pdf

1、本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬兩種方法對(duì)異形定距柱螺旋板式換熱器的傳熱及流動(dòng)特性進(jìn)行了研究。 在實(shí)驗(yàn)部分，利用熱一質(zhì)比擬萘升華技術(shù)，測(cè)量了Re=2.0×10<'3>～3.0×10<'4>范圍內(nèi)的圓形定距柱和三種橢圓形定距柱柱面及通道底面的對(duì)流換熱系數(shù)，得出了橢圓形定距柱螺旋通道的傳熱及阻力實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，并對(duì)其綜合性能進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1)當(dāng)Re>7500時(shí)，橢圓形定距柱柱面的對(duì)流換熱系數(shù)高于圓形定距柱柱面的對(duì)流換熱系數(shù)，且對(duì)流

2、換熱系數(shù)隨長(zhǎng)徑比a/b的增加而提高；2)當(dāng)Re>7500時(shí)，橢圓形定距柱通道底面的對(duì)流換熱系數(shù)低于圓形定距柱通道底面的對(duì)流換熱系數(shù)；3)當(dāng)Re<7500時(shí)，通道總體對(duì)流換熱系數(shù)隨定距柱形狀的變化差別不大，當(dāng)Re>7500時(shí)，橢圓形定距柱通道的總體對(duì)流換熱系數(shù)低于圓形定距柱通道總體的對(duì)流換熱系數(shù)；4)橢圓形定距柱螺旋通道的流動(dòng)阻力明顯低于圓形定距柱螺旋通道的流動(dòng)阻力，并且a/b越大，橢圓形定距柱螺旋通道的流動(dòng)阻力降低越明顯；5)通過(guò)比較幾

3、種柱型，得出當(dāng)a/b=2.0時(shí)，橢圓形定距柱螺旋板式換熱器的綜合性能指數(shù)最高，且隨Re的增加而呈上升趨勢(shì)。 在數(shù)值模擬部分，利用CFD軟件，分析了圓形、橢圓形、方形和菱形定距柱螺旋通道的傳熱及流動(dòng)特性，并將其綜合性能進(jìn)行了比較。數(shù)值模擬結(jié)果表明：1)三角形排列沿長(zhǎng)軸繞流時(shí)的橢圓形定距柱螺旋通道的綜合性能高于圓形定距柱螺旋通道的綜合性能，當(dāng)a/b=2.0～2.5時(shí)，橢圓形定距柱螺旋通道的綜合性能指數(shù)最高；2)對(duì)于沿長(zhǎng)軸繞流時(shí)的橢圓