基于CFD板翅式換熱器傳熱與流動(dòng)研究.pdf

1、板翅式換熱器作為緊湊式換熱器的一種，已廣泛應(yīng)用于石油化工、能源動(dòng)力、航空、制冷等工業(yè)領(lǐng)域。板翅式換熱器性能主要取決于翅片表面的傳熱與流動(dòng)特性，但由于板翅式換熱器傳熱和流動(dòng)過(guò)程的復(fù)雜性，純粹從理論上推導(dǎo)有關(guān)傳熱和流動(dòng)公式十分困難，以往翅片的表面性能曲線主要通過(guò)試驗(yàn)獲得。在以油為換熱介質(zhì)的板翅式換熱器中，工作流體常在較低的雷諾數(shù)(Re<200)下流動(dòng)，對(duì)于這類情況下翅片性能數(shù)據(jù)的報(bào)道還比較少。本文對(duì)低雷諾數(shù)下平直翅片和鋸齒翅片的表面性能進(jìn)行

2、試驗(yàn)研究，并建立翅片的CFD模型進(jìn)行數(shù)值模擬，主要內(nèi)容包括：
　　 (1)綜述了板翅式換熱器的應(yīng)用狀況、研究現(xiàn)狀和反展趨勢(shì)，確定了課題的目標(biāo)。
　　 (2)在傳熱風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)四個(gè)油-空氣板翅式換熱器試驗(yàn)元件進(jìn)行性能試驗(yàn)，獲得了低雷諾數(shù)(10　　 (3)采用CFD軟件FLUENT對(duì)平直

3、翅片和鋸齒翅片的傳熱和流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬。對(duì)模擬得到的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和局部傳熱特性進(jìn)行了分析，并對(duì)試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬得到的翅片的表面性能曲線進(jìn)行比較。結(jié)果表明：模擬結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的最大誤差不超過(guò)20％，建立的翅片CFD模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)翅片的表面性能。
　　 (4)對(duì)液體粘度隨溫度變化對(duì)翅片表面性能的影響進(jìn)行了數(shù)值研究。研究結(jié)果表明，由于油的粘度隨溫度變化，不同換熱溫差下模擬得到的翅片的傳熱因子j及摩擦因子f與Re的關(guān)系曲線不同，但