摘要

提出了一种新型的强化传热装置——环形波节螺旋管,以水为工作介质,采用数值模拟方法研究内部流体在层流状态下的流动与传热特性,并考察了波节间距(H)与波节高度(E)的影响。模拟结果表明,环形波节结构对管内流体周期性的扰动有利于破坏边界层,改善管内速度场与温度场,促进管内流体的混合,实现传热强化,特别是波节弧形段尾端区域强化传热效果显著。与相同尺寸的光滑螺旋管相比,环形波节螺旋管的流动阻力损失有所增加,但综合强化传热效果明显提高,研究范围内,E=2 mm,H=55.5 mm时的综合强化传热效果最佳,综合热性能评价指标最高可达1.19。