柱面翼渦發(fā)生器強化直接空冷凝汽器傳熱特性數值模擬.pdf

1、將渦流發(fā)生器與直接空冷凝汽器單排蛇形翅片扁管相結合，通過數值模擬的方法，利用綜合因子(j/j0）(f/f0)1/3研究了Re=600～1800范圍內，矩形小翼、三角小翼、梯形小翼、柱面梯形翼、柱面三角翼和柱面矩形翼等六種渦流發(fā)生器強化蛇形翅片通道換熱效果和流阻性能。數值方法及結果進行實驗和網格無關性驗證，以保證模擬方法可靠性。進一步，考察了柱面梯形翼傾角、攻角、位置、布置方式以及排數的影響。
　　 模擬結果表明:在六種渦流發(fā)生器

2、中，矩形小翼的強化換熱效果及壓降增大得最多，最大時相比平直翅片分別增加了14.27％和18.32％。Re=1729時，柱面梯形翼的壓力損失比矩形小翼少4.7％，換熱低1.5％，因此以(j/j0)/(f/f0)1/3作為綜合換熱性能評價標準時，柱面梯形翼在所研究的六種渦發(fā)生器中的綜合換熱性能最好。進一步在對柱面梯形翼的影響參數研究中發(fā)現(xiàn):對于單個柱面梯形翼，在所研究的范圍內，傾角α=12°、攻角β=30°、距管壁c=2mm、距入口b=50

3、mm、前低后高近管壁布置綜合性能最好;對于單排一對柱面梯形翼，前沿間距為11mm時的綜合性能好于3mm情形;三排布置時錯列好于順列。
　　 根據計算結果擬合了柱面梯形翼在單排蛇形翅片扁管中的Nu數與Re數、傾角、攻角、距管壁距離和距翅片入口距離的無量綱關聯(lián)式，為布置柱面梯形翼的單排蛇形翅片扁管工程設計和優(yōu)化提供了依據和參考。
　　 最后，使用效能-傳熱單元法計算發(fā)現(xiàn)，在翅片出口空氣溫度不變時，加裝柱面梯形翼能夠使直接空冷