环形流道内扰流柱参数优化的模拟分析

套管结构可以通过多种被动式方法提高其传热效率。通过正交试验和数值模拟的方法,以努塞尔数Nu、阻力系数f和综合评价指标PEC作为评价指标,制定了6因素3水平的正交试验,对设置在套管环形流道内不同参数的扰流柱进行了数值模拟。对正交试验结果进行极差分析,得到各因素对Nu、f和PEC的影响趋势,并最终以PEC确定了扰流柱的最优参数组合(PEC=1.973)。基于场协同理论进行分析,具有扭转角的椭圆形扰流柱大幅提高了环形流道内流体的径向速度,约可达到轴向速度的4%,显著提升了换热壁面处的温度场和速度场的协同效果,起到了强化传热的作用。