管片式換熱器三角形波紋翅片側流動與傳熱性能研究.pdf

1、作為熱量傳遞過程中的關鍵設備，管翅式換熱器應用在很多場合,它的出現(xiàn)不僅帶動了社會的經(jīng)濟發(fā)展而且給我們的生活帶來了便利，同時管翅式換熱器的運行又消耗了非?？捎^的高品位能量。為了節(jié)能及能源的充分利用，就需要研究強化傳熱技術以進一步提升管翅式換熱器的傳熱特性。管翅式換熱器中翅片型式很多，可根據(jù)翅片的幾何形狀把翅片分為：平片型翅片、條縫型翅片、波紋型翅片、百葉窗型翅片以及近年來逐漸興起的渦發(fā)生器型翅片。在該翅片管換熱器中，空氣側熱阻為其熱環(huán)節(jié)的

2、主要熱阻，約占總熱阻的70％-90%，也就是說空氣側換熱性能的好壞對整個換熱器的換熱性能起著決定性作用。因此，要提高換熱器的總體換熱性能，對空氣側的換熱性能進行強化。
　　論文通過數(shù)值模擬的方法來對三角形波紋翅片管換熱器的翅片側傳熱性能進行深入的研究。首先建立相應的數(shù)學及物理模型，然后選取合適的翅片單元作為計算區(qū)域，對計算區(qū)域進行合理的網(wǎng)格劃分，確定數(shù)值計算所用的網(wǎng)格數(shù)目的大小，通過數(shù)值結果與實驗結果的對比確定所用算法的合理性。然

3、后用數(shù)值方法獲得在各種翅片參數(shù)及工作條件下的翅片側努塞爾數(shù)、阻力系數(shù)，運用線性回歸法擬合出努塞爾數(shù)、阻力系數(shù)與各幾何參數(shù)之間的關聯(lián)式，對比三角形波紋翅片與平直翅片傳熱性能的區(qū)別，例如阻力系數(shù)和努塞爾數(shù)隨雷諾數(shù)的變化規(guī)律，橫向和縱向截面的流場分布等。為了深入揭示三角形波紋翅片的強化傳熱機理，計算并討論縱向渦強度、橫向渦強度與努塞爾數(shù)，阻力系數(shù)的關系。
　　研究結果表明：與平直翅片相比，三角形波紋翅片表面的局部努塞爾數(shù)較大，三角形波紋

4、翅片的換熱性能更好；對三角形波紋翅片與圓管形成的通道內的流場進行了分析，發(fā)現(xiàn)在波峰及波谷處，二次流現(xiàn)象十分明顯。由于三角形波紋翅片與圓管形成的通道內能夠產(chǎn)生縱向渦和橫向渦，而縱向渦和橫向渦能夠強化傳熱；努塞爾數(shù)、縱向渦強度、橫向渦強度都隨著翅片間距、波紋角、波紋數(shù)的增大而增大。阻力系數(shù)隨著翅片間距、波紋角、波紋數(shù)的增大而減??；在同一雷諾數(shù)下，三角形波紋翅片的平均努塞爾數(shù)及阻力系數(shù)都高于平直翅片的，同時還擬合得到了三角形波紋翅片努賽爾數(shù)和