双向扭曲管传热与流阻特性及其多目标优化

作者：王定标; 王光辉; 彭旭; 向飒

来源：热科学与技术, 2018, 17(05): 380-386.

DOI：10.13738/j.issn.1671-8097.217051

• 双向扭曲管
• 强化换热
• 多目标优化
• 关系式拟合

以水为工质,对双向扭曲管湍流状态下传热与流阻特性进行数值计算和准确性实验验证,分析了其强化换热机理及截面尺寸a与导程S对其传热流阻的影响,并在其基础上对双向扭曲管结构参数进行多目标优化以及努塞尔数和阻力系数的关系式拟合。结果表明:相同工况下,双向扭曲管的综合换热性能优于光管和扭曲管,在Re小于20 000时具有较好的强化效果,且高出扭曲管3.92%;流体旋转流动的方向周期性改变,进一步强化了对流传热;当a增加到一定程度,管内的湍流程度不再增加;相同Re下,η、Nu和f对导程S的变化反应较灵敏。在Re=2 300～20 000、介质为水时,拟合关系式具有较高的准确性,且通过优化得到了结构的最优组合。

• 单位
  郑州大学