新型凹坑凸胞板式換熱器傳熱與流阻性能的數(shù)值研究.pdf

1、板式換熱器在工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中起著十分重要的作用，板片的形狀作為影響換熱器流動換熱的主要因素，成為國內(nèi)外專家研究的重點。盡管各國對凹坑凸胞板片的研究已經(jīng)很多，但仍存在一些問題。對球面凹坑凸胞板片的部分幾何尺寸對流動換熱的影響做了分析研究，不夠系統(tǒng)和全面。對球面以外其他形狀的凹坑凸胞板片研究較少。所以本文對球面凹坑凸胞板片的六個幾何尺寸對流動換熱的影響做了系統(tǒng)全面的分析;針對球面凹坑凸胞板片的缺點，提出了梭型凹坑凸胞板片和重疊凹坑

2、凸胞板片，并分析了其不同幾何尺寸對流動換熱的影響;最后選擇了三種結(jié)構(gòu)中具有代表性的進行了對比分析，得出了以下結(jié)論:
　　1.凹坑凸胞的存在增加了換熱面積;破壞了邊界層，使邊界層一直處于不連續(xù)增長狀態(tài);產(chǎn)生了渦旋和二次流。總體來說，凹坑凸胞板強化了換熱，也增大了流動阻力，綜合換熱因子η在1.2～2.4之間，要優(yōu)于平板。
　　2.在3000＜Re＜15000的工況下，凹坑凸胞高度和直徑存在一個最優(yōu)比例，即Hd/De=0.25;在

3、W/De=1.25～1.75的范圍內(nèi)，Re＜5000時，W越小，η越大，Re＞5000時，W/De=1.5，η最大;在S/W=1～√3的范圍內(nèi)，Re＜7000時，S越小，η越大，Re＞7000時，S/De=√2，η最大;在H/De=1～2的范圍內(nèi)，Re＜5000時，H越小，η越大，Re＞5000時，H越大，η越大;在L/S=0～0.5的范圍內(nèi)，Re＜13000時，L越大，η越大，Re＞13000時，L/S=0，η最大。
　　3.當(dāng)

4、3000＜Re＜5000時，Hd/De=0.25、W/De=1.25、S/W=1、H/De=1、L/S=0.5的板片綜合換熱性能最優(yōu)，η=2.0～2.4;當(dāng)5000＜Re＜7000時，Hd/De=0.25、W/De=1.5、S/W=1、H/De=2、L/S=0.5的板片綜合換熱性能最優(yōu)，η=1.8～2.0;當(dāng)7000＜Re＜13000時，Hd/De=0.25、W/De=1.5、S/W=√2、H/De=2、L/S=0.5的板片綜合換熱性能

5、最優(yōu)，η=1.6～1.8;當(dāng)13000＜Re＜15000時，Hd/De=0.25、W/De=1.5、S/W=√2、H/De=2、L/S=0的板片綜合換熱性能最優(yōu)，η=1.5～1.6;其中凹坑凸胞高度Hd對流動換熱的影響最大。
　　4.梭型凹坑凸胞使流動更加平緩，產(chǎn)生大而稀疏的漩渦，其相應(yīng)的換熱與阻力都較球面與重疊凹坑凸胞的小，綜合性能也較差。重疊凹坑凸胞使流道內(nèi)產(chǎn)生小而密集的漩渦，從而減小了漩渦死區(qū)，增強了漩渦的碰撞和破裂，強化了