导流板旋向对螺旋铜管换热器传热性能的影响

作者:季家东; 倪旭旺; 张经纬; 李飞扬; 陈清华
来源:振动与冲击, 2023, 42(23): 151-158.
DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2023.23.018

摘要

为获得具有更高综合传热性能的螺旋铜管(helical copper tube, HCT)换热设备,基于两种导流方案的换热器:螺旋导流板(spiral deflector, SD)、HCT同旋向换热器(记为:SSD-HCT换热器)和SD、HCT反旋向换热器(记为:OSD-HCT换热器),采用双向-流固耦合计算法,研究了SD旋向对HCT振动强化传热性能和换热器综合传热性能的影响。研究表明:对于SSD-HCT换热器,壳程流体纵掠HCT,场协同角接近90°,HCT传热性能不佳,壳程流体出口温度较低;对于OSD-HCT换热器,壳程流体横掠HCT,场协同角较小,HCT传热性能较佳,壳程流体出口温度较高;SD和HCT同旋向布置时,换热器内HCT的传热性能较差,但HCT振动强化传热的效果明显;SD和HCT反旋向布置时,换热器内HCT的传热性能较好,但HCT振动强化传热的效果不明显。换热器的综合振动强化传热能力随流速的增加而降低,SSD-HCT换热器的综合振动强化传热能力较高。

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