波紋翅片管換熱器空氣側(cè)流動(dòng)換熱特性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、管翅式換熱器因其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)而在空調(diào)、石油化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。對(duì)管翅式換熱器進(jìn)行換熱規(guī)律的研究不僅具有較高的理論價(jià)值，更具有較高的工程應(yīng)用經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　 管翅式換熱器的主要熱阻來(lái)自空氣側(cè)，改進(jìn)翅片的形狀是提高空氣側(cè)換熱的有效措施。本文對(duì)圓管-平直翅片、圓管-前平直后傾角均勻波紋翅片、圓管-傾角均勻波紋翅片及圓管-傾角漸增的波紋翅片的空氣側(cè)流動(dòng)與換熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬研究。四種模型的空氣進(jìn)口流速范圍為0.5m/s～

2、5.0m/s（雷諾數(shù)范圍為151.5～1603.9）分別進(jìn)行10組數(shù)據(jù)的計(jì)算，獲得流體的溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的分布。用Fluent軟件取出相應(yīng)的壓力、溫度等參數(shù)，利用數(shù)據(jù)處理軟件Origin8.0擬合了換熱量、壓降損失、換熱系數(shù)、阻力系數(shù)與空氣進(jìn)口速度的關(guān)系曲線;雷諾數(shù)與努塞爾數(shù)、阻力系數(shù)的對(duì)數(shù)關(guān)系曲線及關(guān)聯(lián)式。根據(jù)各參數(shù)等值線分布圖、擬合曲線圖，對(duì)四種模型進(jìn)行對(duì)比分析，得到各模型的流動(dòng)和換熱特性。研究表明:在空氣進(jìn)口速度0.5m/s～5.0

3、m/s(雷諾數(shù)在151.5～1603.9)的范圍內(nèi)，波紋翅片的換熱量遠(yuǎn)高于平直翅片，同時(shí)也增加了壓力損失。前平直后傾角均勻波紋翅片比平直翅片換熱系數(shù)高2.62％～15.62％，壓降損失大12.85％～36.85％;傾角均勻波紋翅片比平直翅片平均換熱系數(shù)高5.40％-32.52％，壓降損失大27.56‰77.32％;傾角漸增波紋翅片比平直翅片平均換熱系數(shù)高7.22％～38.93％，壓降損失大38.16％～130.56％。波紋翅片比平直翅片