換熱管內(nèi)插組合扭帶強(qiáng)化傳熱實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、換熱器是工業(yè)傳熱的關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)用強(qiáng)化傳熱技術(shù)改善其傳熱性能是節(jié)能環(huán)保的有效途徑。換熱管內(nèi)插入自旋扭帶不僅可以強(qiáng)化管內(nèi)傳熱，而且具有在線防垢的作用。
　　本文以水為介質(zhì)，對換熱管內(nèi)插入組合扭帶的強(qiáng)化傳熱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究，并與開孔扭帶和空管作對比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:內(nèi)插入組合扭帶管的壓力降、傳熱系數(shù)和努塞爾數(shù)都得到了提高。其中，壓力降扭帶管比空管提高了23.2％～37.9％;傳熱系數(shù)扭帶管比空管平均提高了16.39％～38.8

2、8％，組合扭帶管比開孔扭帶管平均提高了19.49％;努塞爾數(shù)扭帶管比空管平均提高了13.01％～20.38％，組合扭帶管比開孔扭帶平均提高了6.52％。換熱管內(nèi)插入組合扭帶的傳熱綜合性能評價(jià)因子Φ都大于1，Φ值最高達(dá)到1.16，有效地實(shí)現(xiàn)了傳熱強(qiáng)化。
　　數(shù)值模擬結(jié)果表明:組合扭帶管內(nèi)的流體為三維螺旋軌跡流動，邊界層流體速度大于空管和開孔扭帶管，且邊界層速度比空管平均提高了5.03％～16.68％，比開孔扭帶管平均提高了1.20％