開縫圓肋傳熱性能數(shù)值研究及場協(xié)同原理分析.pdf

1、在光管上增加肋片可以有效提高空氣側(cè)的換熱系數(shù),在肋片上開縫可以進一步增強其換熱性能,因此開縫圓肋對換熱器強化換熱起到重要的作用,已經(jīng)成為當今熱點研究課題。
　　 本文應用FLUENT軟件,設置7種不同風速,分別對11種肋片空氣側(cè)的傳熱特性與阻力特性進行了數(shù)值模擬,并結合場協(xié)同原理深入解析其強化換熱機理。這11種模型中其中4種為平直圓肋片,其它7種為開縫圓肋片。11種肋片具有相同的幾何尺寸,肋片表面開縫數(shù)相同且上下交錯建有突起,但

2、開縫位置不同。7種開縫圓肋的其中2種是后部加密開縫,其他是均勻開縫,與此之外,7種肋片里面有3個優(yōu)化設計模型。研究模型為三維、穩(wěn)態(tài)流動。
　　 通過比較得出,開縫圓肋的傳熱性能遠高于平直圓肋,平均努塞爾數(shù)Nu提高了60％至90％,平均場協(xié)同數(shù)Fc增加了20％至27％。與均勻開縫肋片相比,后部區(qū)域局部開縫圓肋的性能更好。應用場協(xié)同原理,對數(shù)值模擬得到兩肋片之間流體的溫度場、速度場和阻力系數(shù)進行了分析,結果表明,開縫肋片有效強化傳熱