射流强化螺旋通道内流体流动与换热的数值模拟

作者：李雅侠; 张元; 张静; 寇丽萍; 龚斌; 吴剑华^*

来源：过程工程学报, 2020, 20(08): 896-903.

• 螺旋通道
• 冲击射流
• 流动特性
• 强化传热
• 二次流

采用CFD软件模拟了射流作用下圆形截面螺旋通道内流体的流动及强化传热特性,模拟结果与实验结果吻合较好。研究了无量纲曲率d=0.061、无量纲螺距t=0.121的螺旋通道内复合涡旋结构及其演变过程,考察了射流入射角度a=π/6～π/3、射流速比εj=3～6时射流对螺旋通道换热的强化效果。结果表明,射流的初始阶段,射流的冲击作用抑制了单一螺旋通道内的离心二次涡旋,生成一对与其旋转方向相反的射流诱导涡旋,随流动发展,射流诱导涡旋先由两涡演变为单涡结构而后逐渐耗散消失。射流作用显著强化了螺旋通道内侧壁面附近流体的换热,随着a减小或εj增大,强化传热效果增强。εj≥4时,不考虑射流流量增加时综合强化传热因子JF1=1.26～1.67,考虑射流流量增加时JF2=1.008～1.19。

• 单位
  沈阳化工大学; 天津大学