叉排圓管曲面矩形渦產(chǎn)生器換熱器翅片傳熱特性的數(shù)值研究.pdf

1、在當(dāng)今能源危機(jī)的背景下,提高內(nèi)燃機(jī)車工作效率是一個重要課題。只有這樣內(nèi)燃機(jī)車功率才可以不斷提高。但內(nèi)燃機(jī)車工作環(huán)境變得更加惡劣,隨之而來的技術(shù)問題也更加棘手,其中之一便是內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s問題。冷卻系統(tǒng)的好壞直接影響內(nèi)燃機(jī)車性能。管翅式換熱器作為冷卻系統(tǒng)的核心部件,其性能的優(yōu)劣直接影響冷卻系統(tǒng)的冷卻能力。在大多數(shù)管翅式換熱器中,管外側(cè)的工作介質(zhì)一般為空氣,由于翅片換熱系數(shù)小,熱阻大,極大的影響了換熱器效率,從而提高翅片表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)非常重要。<

2、br>　　針對提高翅片表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),本文中提出了一種新型圓管翅片結(jié)構(gòu),即在管尾流區(qū)域附近沖壓出曲面矩形渦產(chǎn)生器的翅片,主要通過改善圓管后尾渦區(qū)流動特性和提升尾流區(qū)翅片表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及增強(qiáng)二次流強(qiáng)度強(qiáng)化翅片表面?zhèn)鳠崽匦?。論文采用?shù)值方法對該新型翅片的傳熱性能進(jìn)行了深入細(xì)致研究。主要研究內(nèi)容包括:新型翅片模型的建立;計算區(qū)域及控制方程的離散;部分計算程序的編制及調(diào)試;數(shù)值方法可靠性考核;新型翅片的傳熱性能數(shù)值分析。
　　研究結(jié)果表明:曲

3、面矩形渦產(chǎn)生器具有可引導(dǎo)上游流體流動進(jìn)入尾渦區(qū)的作用,從而使尾流區(qū)域尺寸明顯減少,同時極大的提高了尾流區(qū)翅片表面?zhèn)鳠嵝阅?曲面渦產(chǎn)生器還能產(chǎn)生較強(qiáng)的二次流強(qiáng)度,使翅片表面大范圍的傳熱能力得到了增強(qiáng)。開展渦產(chǎn)生器位置、弧長、高度以及翅片間距變化對翅片傳熱性能影響研究后發(fā)現(xiàn):當(dāng)渦產(chǎn)生器前緣點與橫向管排中心線重合、渦產(chǎn)生器所在直徑越大、渦產(chǎn)生器高度約為最優(yōu)翅片間距的0.8倍、渦產(chǎn)生器弧長約為最優(yōu)渦產(chǎn)生器高度的3.8倍時,翅片傳熱性能最優(yōu);當(dāng)翅