螺旋通道内受限外流传热和阻力特性的数值模拟

作者：雷勇刚; 楚攀; 何雅玲; 高亚甫

来源：热能动力工程, 2007, (06): 656-660+690.

• 管壳式换热器
• 受限外流
• 螺旋角
• 数值模拟
• 压降

通过三维数值模拟,对不同螺旋角度(15、20、30、40、45、50、60°)的螺旋通道内受限外流传热和流动特性进行了研究,提出了在一定的Re数范围内(0.8×104≤Re≤6×104)的优化形式,从而改善管壳式换热器壳侧流动和传热。研究结果表明,螺旋通道内受限外流形成理想的柱塞流,流道内速度分布均匀,有效地减小和消除了流动死区;与垂直折流板形成的"Z"字形受限外流相比,在相同的压降梯度下具有较高的传热系数,具有明显的节能效果。在研究的Re数范围内,当螺旋角α=45°时具有最佳的传热和阻力综合性能。研究结果可为管壳式换热器壳侧高效低阻结构设计和进一步优化提供理论依据。

• 单位
  西安交通大学; 动力工程多相流国家重点实验室