弯曲内肋换热管综合换热性能的数值模拟

摘要：

基于纵向涡强化换热理论提出了新型的强化换热管———弯曲内肋强化换热管。运用数值计算的方法,在Re=500~40000研究了新型强化换热管结构参数肋宽a、导程p、肋深e 和Re 数对Nu、f 及换热性能评价指标PEC的影响,并拟合出换热管Nu、f 的量纲为1关联式。结果表明：由于内肋的作用,在换热管的近壁面区域能够有效诱导产生沿纵向的涡旋结构,破坏壁面边界层,实现强化换热；导程p 和肋深e 对综合换热性能影响较大,肋宽a 对综合换热性能影响较小,在Re=500~40000范围内,新型换热管较优的结构参数为 p=10mm、e=0.6mm、a=1.8mm；与普通平滑圆管相比,当Re<2300,其换热性能Nu可达到普通圆管的2.9~7.0倍,沿程阻力系数f 约为普通圆管的1.4~3.6倍；当500<Re<2300,其综合换热评价指标 PEC可以达到2.6~4.6；当2300<Re<40000时,其PEC可以达到1.2~2.3。

关键词：强化传热、纵向涡、计算流体力学、数值模拟

分类号：TK1;TU9

资助基金：国家自然科学基金51176174;河南省教育厅科学技术研究重点项目13A470457。

在线出版日期：2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：35-42