不同進風條件下翅片管換熱器的實驗研究及數(shù)值分析.pdf

1、翅片管換熱器在動力、化工、石油化工、制冷工程中應(yīng)用非常廣泛，是當前使用最多的換熱器之一。因此，分析和研究翅片管換熱器的特性，不僅有很重要的現(xiàn)實意義，而且對當前的節(jié)能減排有重要的推動作用。
　　影響翅片管換熱器性能的參數(shù)主要包括翅片間距、管排數(shù)、翅片厚度、管徑、翅片材料、管內(nèi)介質(zhì)溫度、流量、干濕球溫度、流速和換熱器傾斜角度等方面。目前，由國內(nèi)外大量的研究資料可以看出，對換熱器的傾斜角度以及進風條件對其換熱及壓降的影響的研究比較少，多

2、集中在翅片管換熱器本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)上。
　　本文利用焓差法實驗臺對換熱器進行實驗，除了保證傳感器的精度外，還必須保證實驗工況的穩(wěn)定性。實驗工況的穩(wěn)定性已經(jīng)在搭建實驗臺階段經(jīng)過調(diào)試得到保證，也得到了穩(wěn)定的測試方法。本文即對所選被測換熱器通過此種測試方法進行實驗。
　　本文的研究對象是換熱器的空氣側(cè)換熱及壓降特性。本文以實驗作為主要研究手段，同時輔助于CFD數(shù)值模擬的方法，對不同傾斜角度的換熱器、分別在自由進風及受限進風條件下的性

3、能進行了研究和分析。主要研究工作內(nèi)容有：
　　1.實驗研究了自由進風下?lián)Q熱器的傳熱及壓降特性
　　被測換熱器在6種傾斜角度（-60°,-45°,-30°,30°,45°,60°）下空氣側(cè)的換熱及壓降特性有何不同；
　　2.實驗研究了當換熱器在以上六種傾斜角度下，自由進風和受限進風對空氣側(cè)換熱和壓降特性的影響；
　　3.實驗研究了在受限進風條件下，當換熱器傾斜角度相同時，換熱器空氣側(cè)換熱和壓降特性受進風角度的影響。

4、
　　4.空氣側(cè)換熱特性的數(shù)值模擬計算利用Fluent軟件對換熱器進行數(shù)值模擬，對實際被測換熱器進行了模型簡化，計算了自由進風條件和受限進風條件下?lián)Q熱器空氣側(cè)換熱系數(shù)，選取了幾種角度下的計算結(jié)果與對應(yīng)的實驗結(jié)果相比較，由實驗和模擬的結(jié)果可以看出該實驗和模型結(jié)果可靠性。
　　通過以上的研究工作，得出了以下結(jié)論：
　　1.在自由進風條件下，換熱器傾角θ=±45°時的換熱系數(shù)較高，正傾斜角度的換熱效果優(yōu)于負傾斜角度，數(shù)值模擬

5、結(jié)果發(fā)現(xiàn)在θ=±45°時出口空氣平均溫度低于其他角度的出口空氣平均溫度，故換熱系數(shù)較高；
　　2.壓降隨著傾斜角度?的絕對值的增大而增大；
　　3.在正傾斜角度下，自由進風的換熱效果優(yōu)于受限進風的換熱效果，負傾斜角度得到的結(jié)果相反。數(shù)值模擬選取負傾斜角度研究，發(fā)現(xiàn)負傾斜角度下自由進風的換熱器出口空氣平均溫度高于受限進風條件下的溫度，故換熱系數(shù)前者高于后者。
　　4.壓降不受有無進風管存在的影響；
　　5.相同傾斜