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摘要
同轴套管式地热能开采技术是用于中深层地热能开采的有效方式。为了增强同轴套管式换热器的换热效率，提出了一种带螺旋翅片的新型同轴套管式换热器。基于有限体积法，对比分析新型与普通型同轴套管式换热器的换热性能，得到螺旋翅片结构对换热性能的影响，揭示其强化传热机理。结果表明：通过增加螺旋翅片的翅高或减小螺旋翅片的螺距，可有效增强同轴套管式换热器内流体流动的湍流动能，达到提高换热性能的目的；与普通光滑管换热器相比，翅高为19 mm,螺距为300 mm的新型换热器在雷诺数为27000时，努赛尔数提高了35.5%,摩擦系数提高了91%,热性能系数达到最高1.093;增加翅片和减小螺距都可以增加采出温度和采热功率，翅高为19 mm,螺距为300 mm换热器较光滑管换热器采热温度提高了5.4 K,采热功率提高了32.4%。为高效同轴套管式换热器设计提供了理论依据。
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