叉排圓管非對(duì)稱間斷環(huán)面槽換熱器翅片傳熱特性的數(shù)值研究.pdf

1、翅片管換熱器廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,它的優(yōu)點(diǎn)是能夠在材料消耗量較少的情況下有效增加傳熱面積,從而實(shí)現(xiàn)換熱器傳熱能力的提高。流體外掠圓管時(shí)會(huì)在圓管后面形成一個(gè)分離渦區(qū)域。尾渦區(qū)不僅增加了流動(dòng)壓降,而且會(huì)造成該區(qū)域與翅片接觸面上傳熱的弱化。減少圓管尾部回流區(qū)及強(qiáng)化圓管尾部翅片表面?zhèn)鳠峋统蔀榱酥饕夹g(shù)難點(diǎn)。間斷環(huán)面槽翅片結(jié)構(gòu)能夠使圓管尾部回流區(qū)面積大大減小,但是由于該翅片結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,對(duì)其傳熱特性研究很少。針對(duì)這一事實(shí),本文采用適體坐標(biāo)下同位網(wǎng)格

2、的SIMPLE程序研究了對(duì)稱及非對(duì)稱間斷環(huán)面槽翅片強(qiáng)化傳熱的主要機(jī)理以及翅片傳熱、阻力和二次流特性。
　　主要研究?jī)?nèi)容包括:分析對(duì)稱及非對(duì)稱間斷環(huán)面槽對(duì)流體流場(chǎng)的影響及對(duì)圓管后尾流區(qū)的作用;用二次流強(qiáng)度無量綱參數(shù)Se評(píng)價(jià)對(duì)稱及非對(duì)稱間斷環(huán)面槽誘導(dǎo)二次流作用的效果;研究間斷環(huán)面槽非對(duì)稱性對(duì)流動(dòng)、傳熱以及局部特性的影響;評(píng)判該翅片結(jié)構(gòu)的整體傳熱性能;分析其主要的強(qiáng)化傳熱機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明:間斷環(huán)面槽能夠引導(dǎo)外掠圓管周圍的流

3、體進(jìn)入尾流區(qū),從而有效地抑制圓管后面分離渦的發(fā)展;流體流經(jīng)環(huán)面槽時(shí)受到環(huán)面槽壁面剪切作用重新發(fā)展了熱邊界層,造成該區(qū)域局部傳熱能力較強(qiáng)的現(xiàn)象;間斷環(huán)面槽的存在會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的二次流,間斷環(huán)面槽非對(duì)稱性布置對(duì)二次流強(qiáng)度的影響有雙面性:上游環(huán)面槽遠(yuǎn)離圓管使得二次流強(qiáng)度得到進(jìn)一步增強(qiáng),下游環(huán)面槽靠近圓管使得二次流強(qiáng)度減弱,綜合效果是非對(duì)稱性增加,二次流強(qiáng)度增大,傳熱能力增強(qiáng);雖然間斷環(huán)面槽翅片有著減少尾渦區(qū)面積的大小與重新發(fā)展邊界層的功能,但是流