間斷環(huán)面槽翅片環(huán)橫截面直徑對其流動傳熱特性的數(shù)值分析.pdf

1、隨著科技和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人類對能源能源的消耗也與日俱增，造成的污染和環(huán)境問題也同樣帶來了巨大的負面壓力。我國在現(xiàn)階段的能源利用中存在的主要矛盾為能源品種較為單一、能源有效利用率較低，所以如何提高能源的利用效率，減少對環(huán)境的排放在今天來看就顯得尤為迫切。換熱器作為當(dāng)今在能源消耗、能源轉(zhuǎn)化過程中利用最廣泛的部件之一，提高其效率對提高能源利用率有著重要的影響。
　　管翅式換熱器作為一種緊湊式換熱器，在石油化工、航空航天、汽車和冶金等工

2、業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。實際應(yīng)用中管翅式換熱器性能的好壞主要取決于翅片表面的換熱能力即翅片表面的換熱系數(shù)。所以為了提高翅片表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)同時不會顯著增加流動的阻力，多種不同結(jié)構(gòu)樣式的翅片表面被研究開發(fā)出來。間斷環(huán)面槽翅片作為一種典型的開槽翅片，有著良好的綜合換熱特性。本文就兩排圓管間斷環(huán)面槽對稱分布的翅片結(jié)構(gòu)進行了研究，通過抽象出數(shù)學(xué)模型來確定計算區(qū)域，對計算區(qū)域進行離散化后采用SIMPLE算法對不同環(huán)橫截面直徑、不同環(huán)面槽弧長在不同翅片

3、間距下的流動及換熱特性進行了數(shù)值分析。數(shù)值結(jié)果表明，在相同翅片間距的流動通道內(nèi)的平均努賽爾數(shù)和二次流強度隨著環(huán)橫截面直徑的增大而增大，在高雷諾數(shù)情況下表現(xiàn)的更為明顯，阻力系數(shù)亦隨著環(huán)橫截面直徑的增大而增大。環(huán)橫截面直徑一定時，翅片間距增大平均努賽爾數(shù)和阻力系數(shù)隨之減小。而在相同環(huán)橫截面直徑和翅片間距的情況下，環(huán)面槽弧長角度越大平均努賽爾數(shù)及阻力系數(shù)都隨之增大。通過計算強化換熱因子JF得到了理論上的最佳環(huán)橫截面直徑和環(huán)面槽弧長角度及翅片間