双侧翅纵向翅片管流动与换热特性的数值研究

发布时间：2020-12-04 04:00

　　内展翅片管具有换热效率高、体积小等特点,广泛应用于动力、化工、电力、航天等多个领域。目前,随着科学技术及现代工业的快速发展,能源消耗越来越大,人们对工业过程中节能减排的要求也越来越高。寻求传热速率更高、流动阻力及生产成本相对较低的换热器成为人们持续关注的重点。因此,本文在纵向翅片管的基础上,设计了双侧翅纵向翅片管,进一步提高了翅片管换热器的换热效率,扩宽了应用范围。本文以不同结构参数的新型双侧翅纵向翅片换热管为研究对象,确定了标准k-ε湍流模型为模拟模型,通过与前人实验数据比较,进行了模型验证,数值模拟的结果平均偏低3.2%。在此基础上,以光管和纵向直翅片管为对照,分析了双侧翅纵向翅片换热管内的流动与传热情形。通过改变双侧翅纵向翅片管的结构参数,利用Fluent软件对其不同工况进行数值模拟分析,基于翅片优化设计的性能评价指标对不同结构参数的双侧翅纵向翅片管进行评价,并对结构参数的显著性进行了分析,得到以下结论。（1）当Re=1500时,对比了热空气在光管、纵向直翅片管与双侧翅纵向翅片管中心的温度场、速度场与压力场的分布图,得出双侧翅纵向翅片管的换热效果较好。（2）在模拟范围内（空气入口... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纵向翅片管横截面图

双侧翅纵向翅片管流动与换热特性的数值研究第 2 章 数值模拟值模拟过程值模拟过程一般包括：前处理、计算求解和后处理三部分。前处理是指创建实有限元模型，计算求解就是通过计算软件（如 Fluent 等）实现迭代求解，而后结果整理与分析，得到最终的结论。本文采用 Workbench 和 Fluent 软件对光管翅片管以及内置双侧翅纵向翅片管进行模拟分析。首先比较了光管、纵向直翅内置双侧翅纵向翅片管的换热效果，然后比较不同翅片个数、厚度、侧翅片长角度等因素对双侧翅纵向翅片管换热性能的影响。其数值模拟的过程如图 2.1

图 2.2 纵向直翅片管横截面图径的光管和纵向直翅片管内流体的流动传热进行传热强化效果进行对比研究。光管及纵向直翅1mm，管长均为 400mm；纵向直翅片管的堵芯直度为 0.5mm，当量直径为 10.41mm，横截面图如翅片管


本文编号：2896982