椭圆形深凹坑管流动与传热特性数值模拟研究

作者：朱祥龙; 谢帅; 邹鑫; 曾国恩; 罗乙凯

来源：水动力学研究与进展A辑, 2023, 38(04): 578-585.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2023.04.010

• 强化传热
• 数值仿真
• 椭圆形
• 凹坑管

椭圆形深凹坑管是一种新型强化传热换热管，该文采用数值模拟方法，研究不同参数对椭圆形深凹坑管流动和传热特性的影响规律，并通过场协同理论揭示强化传热机理。结果表明：椭圆形深凹坑管对流换热能力和管内流动阻力均大于传统光滑管，流速在管内截面面积最小处达到最大，且随着管内横截面面积的增加呈下降趋势；椭圆形深凹坑管的局部换热系数(h)分布趋势具有周期性规律，局部换热系数最高可达光滑管的5.3倍，平均值达到光滑管的1.75倍；在计算雷诺数范围内，椭圆形深凹坑管努塞尔数之比(Nu/Nu0)变化范围为1.78～2.30，摩擦系数之比(f/f0)变化范围为1.24～4.37，传热综合性能评价系数(CPEC)值变化范围为1.14～1.71，低流速下CPEC更高。最后，通过多元非线性拟合方法得出努塞尔数和摩擦系数的关系式，误差均小于10%，为椭圆形深凹坑管工业生产设计提供参考。

• 单位
  重庆科技学院