空氣橫掠平直翅片管流動(dòng)與換熱的數(shù)值研究.pdf

1、隨著科技及工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及能源的日益緊缺，對(duì)各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的換熱設(shè)備傳熱強(qiáng)化技術(shù)的研究也就越來(lái)越迫切。在眾多的強(qiáng)化換熱技術(shù)中，通過(guò)擴(kuò)展換熱面來(lái)增強(qiáng)換熱器對(duì)流換熱系數(shù)較低一側(cè)的換熱是最為常見(jiàn)的簡(jiǎn)單易行的方法。采用擴(kuò)展換熱面的各種類型的翅片管換熱器在動(dòng)力、能源、冶金、化工、空調(diào)與制冷等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且翅片管是各種管式換熱面強(qiáng)化換熱方法中最常用的方法。翅片管換熱器的翅片有矩形、圓形、波紋、條縫等多種形式，其中平直翅片因其便于

2、加工制造、裝配簡(jiǎn)單，使用過(guò)程中不易發(fā)生形變而被廣泛應(yīng)用于空調(diào)、制冷、通風(fēng)和汽車等換熱設(shè)備中。
　　 本文通過(guò)商用CFD軟件對(duì)單排平直翅片管換熱器通道內(nèi)不可壓縮空氣穩(wěn)態(tài)、層流流動(dòng)的傳熱與流動(dòng)阻力特性進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，探討基管相對(duì)于翅片前緣位置的改變對(duì)翅片表面的對(duì)流換熱、翅片效率產(chǎn)生的影響。通過(guò)數(shù)值模擬分析得出入口流速、翅片間距以及基管離翅片入口段的不同位置(l/d)對(duì)流動(dòng)與換熱的影響，得到了阻力系數(shù)（f）以及翅片和管壁面的平均努

3、塞爾特?cái)?shù)(Nu)隨雷諾數(shù)(Re)、翅片間距和管相對(duì)位置(l/d)變化的關(guān)系;通過(guò)比較綜合換熱性能指數(shù)和翅片效率，獲得了本文所研究的6種不同管位置(l/d)在不同Re及翅片間距下的最佳結(jié)構(gòu)型式，并通過(guò)場(chǎng)協(xié)同原理進(jìn)行了分析。另外，在相同的翅片面積下改變翅片長(zhǎng)寬比，分析其對(duì)翅片表面的對(duì)流換熱、翅片效率以及流動(dòng)阻力的影響，得出換熱性能最優(yōu)的翅片長(zhǎng)寬比結(jié)構(gòu)，為平直翅片管的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。模擬計(jì)算的結(jié)果表明：翅管位置的改變對(duì)翅片通道內(nèi)的流動(dòng)與換熱