扁管蛇形間斷波紋連續(xù)翅片側(cè)流動(dòng)與傳熱特性的數(shù)值研究.pdf

1、隨著科技不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)各方面也快速發(fā)展，特別是工業(yè)生產(chǎn)布局?jǐn)U大、規(guī)模成型等因素影響，使得工業(yè)用水、人們生活用水量都在增大。我國電站的發(fā)電機(jī)組以燃煤為主，而這些機(jī)組又需要大量的水，但現(xiàn)實(shí)情況是我國水資源比較貧乏，電力工業(yè)發(fā)展速度快，建設(shè)規(guī)模也逐年增大，這就要求必須找到既能滿足電力發(fā)展要求又能節(jié)約水資源的方法。從上世紀(jì)30年代末開始電力工業(yè)就利用空氣作為一次冷卻介質(zhì)，雖然空氣冷卻能力比水小得多，但它更廉價(jià)而且可隨時(shí)取用，隨后這種冷卻方式

2、得到了快速發(fā)展，這就是直接空冷技術(shù)。直接空冷技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、節(jié)水、環(huán)保、換熱性能好的冷卻技術(shù)，近年在電站的空冷系統(tǒng)中有較多使用?？绽湎到y(tǒng)中空冷凝汽器冷卻性能的好壞主要在于翅片的表面換熱強(qiáng)弱。在電廠里單排扁管波形翅片熱交換器應(yīng)用較廣泛，相比于橢圓管矩形翅片熱交換器，其換熱能力有很大的提高。對(duì)直接空冷系統(tǒng)中蛇形扁管間斷波紋連續(xù)翅片翅側(cè)流動(dòng)和傳熱特性的研究進(jìn)行了詳細(xì)的模擬。
　　本文針對(duì)電站常用的單排扁管波形翅片結(jié)構(gòu)，建立了數(shù)學(xué)物理模型

3、，采用數(shù)值的方法研究波形翅片熱交換器翅片側(cè)的流動(dòng)和傳熱特性，把數(shù)值結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證數(shù)值結(jié)果的可靠性。數(shù)值模擬了間斷波紋連續(xù)翅片側(cè)各種幾何尺寸結(jié)構(gòu)，包括翅片間距、翅片波形間距、翅片波形高度等幾何尺寸。同時(shí)，研究了雷諾數(shù)、翅片間距、翅片波形間距、翅片波形高度等幾何參數(shù)對(duì)間斷波形連續(xù)翅片側(cè)流動(dòng)和換熱的影響。分別分析了波形通道的努塞爾數(shù)和阻力系數(shù)特性，通過多元線性回歸方法擬合了努塞爾數(shù)、阻力系數(shù)與各幾何參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)式。研究結(jié)果表明

4、間斷波紋連續(xù)翅片比平直連續(xù)翅片能顯著提高換熱能力，間斷波紋連續(xù)翅片翅側(cè)通道能產(chǎn)生縱向渦和橫向渦，縱向渦和橫向渦能強(qiáng)化傳熱。當(dāng)流體流過波紋通道時(shí)，流體的流動(dòng)方向改變，增加了流體的擾動(dòng)，所以翅片側(cè)的流動(dòng)和換熱能力提高。Num，Seml和Sems隨著翅片間距的增大而增大。Num和Sems隨著波形間距的增大而增大，Seml隨著波形間距的增大而減小。Num和Seml隨著波形高度增大而增大，Sems隨著波形高度的增大而下降。通過換熱因子JF的求解得