內(nèi)置組合式扭帶換熱管內(nèi)流動與傳熱的數(shù)值模擬.pdf

1、傳熱強(qiáng)化技術(shù)對提高換熱設(shè)備傳熱性能與減少換熱設(shè)備重量具有十分重要的意義，扭帶作為強(qiáng)化傳熱的主要措施之一，其相關(guān)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究一直備受重視。
　　 本文建立了不同余隙率及扭率的扭帶換熱管以及螺旋和直板組合式扭帶換熱管的數(shù)學(xué)模型及物理模型，采用大型流體分析軟件Fluent中的RNGk-ε模型分別對它們進(jìn)行數(shù)值模擬研究，通過觀察換熱管中流體的速度場、溫度場、壓力場及流線圖，分析了各種插入件換熱管的換熱特性及阻力特性，并在此基礎(chǔ)上通過

2、綜合性能評價標(biāo)準(zhǔn)分別對其進(jìn)行綜合性能分析，得出的主要結(jié)論如下：
　　 1、同一Re數(shù)下，普通扭帶換熱管的Nu數(shù)和f數(shù)均隨著扭帶余隙率和扭率的增大而減?。划?dāng)扭帶余隙率CR=0.1，扭率Y=5時換熱管具有最佳的綜合傳熱性能，強(qiáng)化傳熱效果最明顯。
　　 2、對于內(nèi)置螺旋和直板組合式扭帶換熱管，平均表面換熱系數(shù)和壓力損失均隨著螺旋段長度比例的增加而增大，螺旋段長度約占組合式扭帶長度1/4時，換熱管的綜合強(qiáng)化傳熱性能最佳。組合式扭

3、帶直板段的寬度對Nu數(shù)影響不大，但f隨著直板寬度的增加而增大。對于直板和螺旋間隔排列的組合式扭帶換熱管，直板長度為螺旋長度1.5～2倍時換熱管能夠發(fā)揮最佳的強(qiáng)化傳熱性能。
　　 3、在整個模擬Re數(shù)范圍內(nèi)，螺旋和直板組合式扭帶的強(qiáng)化傳熱性能均優(yōu)于普通扭帶，但在高Re數(shù)下，特別是當(dāng)Re數(shù)大于25000時，換熱管中內(nèi)置插入件由于其強(qiáng)旋流，會產(chǎn)生較大的壓力損失，從而使綜合強(qiáng)化傳熱性能削弱，如果對負(fù)荷有限制的話則不適宜采用插入件式換熱管