波紋翅片管換熱器空氣側流動換熱特性的數值模擬研究.pdf

1、管翅式換熱器因其結構緊湊、重量輕、體積小等優(yōu)點而在空調、石油化工領域應用廣泛。對管翅式換熱器進行換熱規(guī)律的研究不僅具有較高的理論價值，更具有較高的工程應用經濟價值。
　　 管翅式換熱器的主要熱阻來自空氣側，改進翅片的形狀是提高空氣側換熱的有效措施。本文對圓管-平直翅片、圓管-前平直后傾角均勻波紋翅片、圓管-傾角均勻波紋翅片及圓管-傾角漸增的波紋翅片的空氣側流動與換熱過程進行數值模擬研究。四種模型的空氣進口流速范圍為0.5m/s～

2、5.0m/s（雷諾數范圍為151.5～1603.9）分別進行10組數據的計算，獲得流體的溫度場和壓力場的分布。用Fluent軟件取出相應的壓力、溫度等參數，利用數據處理軟件Origin8.0擬合了換熱量、壓降損失、換熱系數、阻力系數與空氣進口速度的關系曲線;雷諾數與努塞爾數、阻力系數的對數關系曲線及關聯式。根據各參數等值線分布圖、擬合曲線圖，對四種模型進行對比分析，得到各模型的流動和換熱特性。研究表明:在空氣進口速度0.5m/s～5.0

3、m/s(雷諾數在151.5～1603.9)的范圍內，波紋翅片的換熱量遠高于平直翅片，同時也增加了壓力損失。前平直后傾角均勻波紋翅片比平直翅片換熱系數高2.62％～15.62％，壓降損失大12.85％～36.85％;傾角均勻波紋翅片比平直翅片平均換熱系數高5.40％-32.52％，壓降損失大27.56‰77.32％;傾角漸增波紋翅片比平直翅片平均換熱系數高7.22％～38.93％，壓降損失大38.16％～130.56％。波紋翅片比平直翅片