几何参数对三角形涡产生器矩形通道内流动与换热特性的影响研究

发布时间：2020-12-19 20:37

　　板翅式换热器因其诸多结构特点,而被广泛的应用于各个领域,被认为是最有发展前途的新型热交换器之一。目前对板翅式换热器的研究主要集中在对翅片的研究上,多是采用增大换热面积以及破坏翅片表面的热阻边界层来达到强化换热的目的,论文研究的矩形通道内三面安装的三角形涡产生器不但可以增大换热通道的换热面积,同时可以形成纵向涡使换热器的换热性能得到提高。论文选取了翅片的一个通道,选择五个最小周期形成的区域作为计算区域,对计算区域进行适体坐标的转换,方程的离散无量纲化及网格划分。在雷诺数Re=300~1100的范围内,通过相关几何参数的改变,来研究通道内涡产生器的几何参数(矩形通道的高宽比rat、三角形涡产生器的高H、涡产生器与流体流动方向的夹角α和涡产生器的相对距离S)对通道内的流动与换热特性的影响。分析几何参数对通道内二次流强度的影响,最终对所到的数值结果进行拟合得到准则关联式。通过研究得出结论:在所研究的范围内,相同的结构下,随着雷诺数Re的增大,努塞尔数Nu均增大,阻力系数f均减小。矩形通道的高宽比rat对通道内的流动与换热有一定的影响,在同一Re下,当高宽比0.5≤rat≤1.4时,随着高宽比r... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

板翅式换热器的结构

图 1.1 板翅式换热器的结构板翅式换热器板束的特殊性，其组合方式比较灵活，不仅可以按需要使流联、并联或串并联，同时也能对三种以上的流体进行换热。板翅式换热器常有逆流、错流和错逆流三种，如图 1.2 所示。

几何参数对三角形涡产生器矩形通道内流动与换热特性的影响研究化换热技术在板翅式换热器方面的研究，主要是针对板翅式换热器的翅片强化换热的目的。板翅式换热器最核心的部分是换热器的翅片，换热器翅热过程主要是通过翅片进行热传导以及流体流动过程中的对流换热来完成式换热器的翅片结构比较特殊，流体在流经不平整的翅片通道时将会使扰而形成一定的紊流过程，扰动作用产生的紊流促使了热阻边界层不断的破阻边界层遭到破坏有效地降低了热阻，从而提高了传热效率[7]。目前工业用的板翅式换热器翅片有平直翅片、锯齿形翅片、多孔形翅片、波纹形翅翅片，如图 1.3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]强化矩形通道内滴形柱涡发生器传热与流动特性分析[J]. 董浩然,姜亚慧,王震,周艳,李庆领.  机械制造. 2017(11)
[2]等热流边界条件二次流强化传热机理研究[J]. 张强,王良璧.  工程热物理学报. 2016(10)
[3]矩形通道内矩形与三角形涡产生器强化传热的对比研究[J]. 张慧.  兰州交通大学学报. 2015(06)
[4]矩形通道内纵向涡发生器布置方式对流动传热的影响[J]. 蔡楠,田丽亭,闵春华,齐承英,李平.  河北工业大学学报. 2015(01)
[5]通道内矩形涡对涡发生器强化换热的数值研究[J]. 张强,王良璧.  兰州交通大学学报. 2014(06)
[6]纵向涡发生器强化传热研究进展与展望[J]. 齐承英,闵春华.  河北工业大学学报. 2008(05)
[7]纵向涡强化通道内换热的数值研究及机理分析[J]. 武俊梅,陶文铨.  西安交通大学学报. 2006(09)
[8]新型涡流发生器强化换热实验研究[J]. 齐承英,周国兵,曹惠玲,张云鹏,魏晋.  工程热物理学报. 2002(S1)



本文编号：2926536