空氣橫掠平直翅片管流動與換熱的數(shù)值研究.pdf

1、隨著科技及工業(yè)技術的迅猛發(fā)展以及能源的日益緊缺，對各領域中廣泛應用的換熱設備傳熱強化技術的研究也就越來越迫切。在眾多的強化換熱技術中，通過擴展換熱面來增強換熱器對流換熱系數(shù)較低一側的換熱是最為常見的簡單易行的方法。采用擴展換熱面的各種類型的翅片管換熱器在動力、能源、冶金、化工、空調與制冷等領域得到了廣泛的應用，而且翅片管是各種管式換熱面強化換熱方法中最常用的方法。翅片管換熱器的翅片有矩形、圓形、波紋、條縫等多種形式，其中平直翅片因其便于

2、加工制造、裝配簡單，使用過程中不易發(fā)生形變而被廣泛應用于空調、制冷、通風和汽車等換熱設備中。
　　 本文通過商用CFD軟件對單排平直翅片管換熱器通道內不可壓縮空氣穩(wěn)態(tài)、層流流動的傳熱與流動阻力特性進行了三維數(shù)值模擬，探討基管相對于翅片前緣位置的改變對翅片表面的對流換熱、翅片效率產(chǎn)生的影響。通過數(shù)值模擬分析得出入口流速、翅片間距以及基管離翅片入口段的不同位置(l/d)對流動與換熱的影響，得到了阻力系數(shù)（f）以及翅片和管壁面的平均努

3、塞爾特數(shù)(Nu)隨雷諾數(shù)(Re)、翅片間距和管相對位置(l/d)變化的關系;通過比較綜合換熱性能指數(shù)和翅片效率，獲得了本文所研究的6種不同管位置(l/d)在不同Re及翅片間距下的最佳結構型式，并通過場協(xié)同原理進行了分析。另外，在相同的翅片面積下改變翅片長寬比，分析其對翅片表面的對流換熱、翅片效率以及流動阻力的影響，得出換熱性能最優(yōu)的翅片長寬比結構，為平直翅片管的設計提供參考依據(jù)。模擬計算的結果表明：翅管位置的改變對翅片通道內的流動與換熱