影響叉排圓管X型圓弧開縫翅片流動與傳熱特性參數(shù)分析.pdf

1、管翅式換熱器結構緊湊、加工方便，被廣泛的應用到化工、制冷、空調、機車換熱等領域。由于大部分管翅式換熱器的管外介質為空氣，所以翅片側換熱系數(shù)低，熱阻大，因而極大的增加了換熱器的運行能耗。強化傳熱技術的發(fā)展不僅可以提高能源利用率，而且節(jié)約成本，達到節(jié)能減排的效果。強化傳熱技術采用各種類型的翅片，包括百葉窗翅片、X型開縫翅片、間斷環(huán)面槽翅片等。其中間斷環(huán)面槽有利于減小流動阻力，同時環(huán)面可以改善圓管背風側的傳熱特性，而X型開縫翅片可以使流動流動

2、邊界層間斷發(fā)展，同時形成間斷發(fā)展的熱邊界層來強化傳熱。結合間斷環(huán)面槽和X型開縫翅片的各自優(yōu)點，有人設計出X型圓弧開縫翅片。但現(xiàn)有的研究鮮見對叉排圓管X型圓弧開縫翅片進行幾何參數(shù)的分析。本文用數(shù)值方法對影響叉排圓管X型圓弧開縫翅片流動與傳熱特性參數(shù)進行分析，以便對X型圓弧開縫翅片的結構進行優(yōu)化。
　　論文選取了一個合理的傳熱單元作為計算區(qū)域，對計算區(qū)域作合理的網格劃分。為了確保數(shù)值結果的可信性，需要將數(shù)值計算得到的努塞爾數(shù)和阻力系數(shù)

3、與實驗得到的結果進行對比，同時為了保證所用網格數(shù)目對數(shù)值結果影響較小，對所使用的網格數(shù)目進行了考核。論文對比了X型圓弧開縫翅片與平直翅片的各種性能，主要包括通道內橫截面的速度場、流場和溫度場，努塞爾數(shù)Nu和阻力系數(shù)f隨Re數(shù)的變化趨勢。其次論文通過改變翅片幾何參數(shù)，如開縫翅片開縫的高度H，開縫的寬度W，翅片間距Tp，分析各參數(shù)對翅片通道內流體流動與傳熱特性的影響，尋求影響翅片傳熱與阻力特性的機理。
　　研究結果表明，開縫翅片開縫的

4、高度H，翅片間距Tp均對努塞爾數(shù)和阻力系數(shù)的影響較大，而開縫的寬度W，則對其影響最小。通過對比X型圓弧開縫翅片與平直翅片的速度場和流場發(fā)現(xiàn)，二次流不是影響強化傳熱的主要因素。而通過對比X型圓弧開縫翅片與平直翅片的表面局部努塞爾數(shù)發(fā)現(xiàn)，X型圓弧開縫翅片局部傳熱特性明顯高于平直翅片，主要原因是X型圓弧開縫翅片通過間斷流體流動及熱邊界層的發(fā)展，達到強化傳熱的目的。在三種評判準則：等流量條件下、等壓降條件下、等泵功率條件，X型圓弧開縫翅片均比平