矩形翅片椭圆管换热性能数值模拟研究

发布时间：2020-08-08 22:56

【摘要】：换热器性能的优劣直接影响能源利用率,而提高换热器的综合换热效率的有力手段就是强化传热技术。对传统的换热元件进行改造是当今强化传热技术发展的一个趋势。在传统换热元件中圆管一直被广泛使用,但圆管尾部有较大的低速尾流区,造成换热性能差。本文主要对矩形翅片椭圆管的综合换热与阻力特性进行数值模拟研究,以寻求增强传热和降低流阻的途径。通过对翅片宽度、厚度和有无扰流孔等翅片尺寸参数以及不同进口流速等情况进行相应数值模拟,对不同参数下的换热特性与阻力特性进行对比研究,并运用Nu/Eu、j/f和PEC因子对其进行综合性能评价;通过数值模拟分析,得到进口流速对矩形翅片椭圆管综合换热与阻力特性影响最大,在等泵功下翅片厚度、翅片宽度和扰流孔三个因素中,改变翅片厚度对综合换热与阻力性能影响最大,其次是宽度改变,而增加扰流孔提升了换热能力的同时阻力也增大,并通过其云图分析,验证了结论的准确性。由于叉排和顺排两者翅片椭圆管束在工业生产中比较常见,本文对叉排和顺排矩形翅片椭圆管束进行了三维数值模拟分析和综合换热与阻力性能对比分析。通过模拟分析,得到顺排翅片管束的综合换热与阻力性能比叉排翅片管束的好,本文对矩形翅片换热管强化传热研究具有一定的工程意义和参考价值。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK172

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本文编号：2786228