叉排圓管曲面梯形換熱器翅片傳熱特性的數(shù)值研究.pdf

1、管翅式換熱器是能源、動(dòng)力、冶金、石化、交通運(yùn)輸、建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)熱量傳遞的核心裝置和耗能設(shè)備。強(qiáng)化傳熱是一種提高換熱器性能、降低制造成本、節(jié)約能源的重要途徑。由于受到經(jīng)濟(jì)性及尺寸的限制使得翅片的面積不能無限的增加,為了進(jìn)一步提高圓管管翅換熱器傳熱性能,在翅片表面設(shè)置渦產(chǎn)生器是增強(qiáng)傳熱的有效措施。同時(shí),現(xiàn)有研究結(jié)果表明圓管管翅換熱器翅片表面與圓管尾流區(qū)域相接觸的區(qū)域換熱能力較差,圓管尾流區(qū)域的流動(dòng)阻力損失較大。本文采用

2、數(shù)值方法研究了一種在圓管尾流區(qū)域沖壓而成的新型的曲面梯形渦產(chǎn)生器翅片的傳熱特性。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容是:建立物理數(shù)學(xué)模型;編制和調(diào)試需要的程序;分析曲面梯形渦產(chǎn)生器翅片強(qiáng)化傳熱的機(jī)理;研究渦產(chǎn)生器幾何參數(shù):渦產(chǎn)生器沿流向布置位置(過圓管中心的縱向軸與渦產(chǎn)生器起始點(diǎn)和圓管中心連線的夾角β,曲面渦產(chǎn)生器徑向位置Dg,曲面渦產(chǎn)生器弧長(zhǎng)L,渦產(chǎn)生器邊長(zhǎng)高度比H2/H1,翅片間距Tp)對(duì)翅片傳熱性能的影響。
　　論文的研究結(jié)果表明

3、:
　　(1)與平片相比,曲面梯形渦產(chǎn)生器翅片使管尾的回流區(qū)明顯減小,回流區(qū)的減小可以提高圓管尾部翅片表面的傳熱性能;
　　(2)曲面梯形渦產(chǎn)生器翅片能有效的產(chǎn)生縱向渦且增加二次流強(qiáng)度,有效的增加渦產(chǎn)生器下游翅片表面?zhèn)鳠崮芰?同時(shí)無量綱二次流強(qiáng)度與努謝爾數(shù)的密切關(guān)系表明二次流強(qiáng)度決定著翅片的傳熱特性。
　　(3)過圓管中心的縱向軸,當(dāng)曲面梯形渦產(chǎn)生器的起始點(diǎn)位置越靠近上游,在其他條件相同時(shí),其能更有效地提高的換熱器的性