扭曲矩形管管内传热与压降特性的数值研究

采用CFD方法对扭曲矩形管的管内传热和压降特性进行了数值研究,得到雷诺数(Re)在5000~40,000范围内不同几何参数的扭曲矩形管传热与压降特性数据,并对其强化传热机理进行了对比分析。结果表明:当5000 ≤ Re ≤ 40,000时,摩擦系数(f)随长宽比(k)的增大而减少,努塞尔数(Nu)随k的增加先增大后减少,在扭曲比(H)为0.4时达到最大;f均会随着扭距(s)的增加而减少,在s为200 mm时达到最大值,且此时扭曲矩形管具有较高的Nu;扭曲矩形管中形成的二次流促进了热边界层内外流体的热量交换,从而提高扭曲矩形管的综合换热性能。