螺旋椭圆管换热器传热特性与阻力特性研究

作者：卫利峰; 高文志^*; 李勇; 赵欣颖

来源：化学工程, 2019, 47(04): 23-28.

• 流动
• 传热
• 螺旋椭圆管
• 二次流
• 椭圆度
• 数值模拟

旨在研究螺旋椭圆管式换热器管内流动换热性能。借助CFD数值模拟方法分析了流体入口角度θ和椭圆截面长短轴之比a/b对螺旋椭圆管式换热器管内流动和换热的影响,并且利用综合传热增强因子PEC评价了换热器的综合换热性能。结果表明:螺旋椭圆管内存在二次流,导致螺旋椭圆管截面内温度梯度和速度梯度径向分布不均;在研究范围内,θ增大,努塞尔数Nu增加,摩擦系数f提高,综合换热性能增加;θ>45°时,螺旋椭圆管综合换热性能优于螺旋圆管。θ一定时,a/b越大,综合换热性能越好。通过对多种不同结构的螺旋椭圆管进行多工况数值模拟后,修正了现有的准则关联式,提高了准则关联式的准确度。

• 单位
  内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学