椭圆翅片管对风洞气流湍流特性影响研究

发布时间：2021-07-14 18:04

　　针对风洞中应用的某型椭圆翅片管热交换器,开展了换热管束对气流扰动特性仿真研究。首先利用试验结果验证了数值方法的可靠性,然后通过数值仿真着重对比分析了不同来流条件下热交换器下游湍流发展变化特性,并对管排数目和翅片间距对热交换器下游气流扰动和流场分布的影响展开了研究。结果表明:热交换器换热管束对上游不均匀来流有较强的整流作用,可使流动分布趋向均匀;热交换器后气流的湍流强度受来流条件影响不大,主要取决于换热管束本身的结构参数;热交换器后气流湍流强度在入口流体流动方向上很快衰减,该型热交换器在入口下游600 mm处湍流强度即可减小到7.5%,与试验测试值吻合较好。 

【文章来源】：西北工业大学学报. 2020,38(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

4排椭圆翅片管模型网格

按照图1建立的模型,对比不同湍流模型的计算结果,计算区域入口流体流动方向中轴线上湍流分布如图2所示,其中,SWF表示标准壁面函数,EWT表示增强壁面函数处理。rke-SWF和skw的计算结果出现明显不合理波动;剩余5种模型的结果中,SST模型计算的湍流强度最高;ske-EWT模型计算的湍流强度最低,在热交换器入口下游600 mm处为7.5%,与试验结果的6.0%最符合(见2.3节),最终湍流模型选择ske-EWT模型。2.2 验证试验设计

按图1所示模型,试制了4排椭圆翅片管热交换器试验件。为调整热交换器入口湍流强度,在热交换器入口上游200 mm处设置7个扰流薄片,水平放置,间距50 mm,厚度4 mm,宽40 mm,可自由调节偏斜角。其中一个扰流片对应的流动区域如图3的数值模型所示。使用Dantec公司的热线风速仪对热交换器下游不同截面的湍流强度和速度进行测量,它可沿横向、竖向及轴向3个方向移动,最大移测范围为600 mm,标准测速范围在0.02～300 m/s间,标定器速度精度1%,标定器湍流强度精度0.1%。2.3 试验对比研究

【参考文献】：
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本文编号：3284626