内置转子圆管管内沸腾强化传热数值模拟研究

作者：黎昊为; 左夏华; 张岱凌; 温馨; 阎华; 杨卫民^*

来源：北京化工大学学报(自然科学版), 2022, 49(03): 63-69.

DOI：10.13543/j.bhxbzr.2022.03.009

• 组合转子
• 过冷沸腾
• 强化传热
• 汽相体积分数

利用Fluent软件中欧拉多相流模型下的Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)沸腾模型对内置单元组合转子换热管和光管在过冷沸腾工况下的传热过程进行数值模拟，得到换热管内汽相分布、速度场、努赛尔数以及进出口压降等参数，并通过综合评价因子(PEC)对内置转子换热管的综合传热性能进行评价。结果表明：加装了组合转子后，管内流体由单一的轴向运动变为复杂的螺旋运动；在入口流速0.1～0.5 m/s的模拟范围内，随着入口流速的减小，内置螺旋三叶片转子换热管的汽相体积分数比光管提高2.7%～25.8%,努塞尔数提高了约8.1%～10.79%;在不同入口流速下螺旋三叶片转子和低流阻转子的PEC值均大于1,内置低流阻转子换热管的汽相体积分数比光管提高1.13%～13%,努塞尔数提高约3.6%～8%。螺旋三叶片转子和低流阻转子均具有强化传热效果，且螺旋三叶片转子的强化传热效果要优于低流阻转子。

• 单位
  北京化工大学; 机电工程学院