来流方向对百叶窗翅片‒后扩型涡产生器热工水力性能的影响

为改善百叶窗翅片-扁管式热交换器(LFHE)的热工水力性能,将后扩型涡产生器(CFDVG)布置于LFHE冷却管表面,得到百叶窗翅片-后扩型涡产生器(LF-CFDVG)。考虑到主动进气格栅(AGS)的使用将引起热交换器芯部空气来流方向的改变,进一步研究了空气速度为3 m/s时来流方向对LF-CFDVG热工水力性能的影响。结果表明:受CFDVG出现后最小自由流面积减小、空气流速增大而导致的摩擦阻力增加以及CFDVG引起的压差阻力增大的影响,LF-CFDVG的压降Δp总是大于未布置CFDVG的LFHE(Baseline)。在来流方向角γ由0°增加到30°的过程中,受空气流速减小的影响,Baseline和LF-CFDVG中的压降Δp均减小,因此增加γ可降低空气流动阻力。与此同时,在CFDVG诱导形成的纵向涡输送的高速、低温主流对CFDVG间冷却管壁的冲击下,相较于Baseline,LF-CFDVG的对流换热能力显著增强。在γ由0°增加到30°的过程中,受空气流速及纵向涡强度、尺度减小的影响,Baseline和LF-CFDVG中的对流换热系数均减小,因此增加γ有损于换热能力。另外,在γ由0°增加到30°的过程中,LF-CFDVG的综合性能不断降低,因此增加γ不利于综合性能的改善。

矩形通道内矩形与三角形涡产生器强化传热的对比研究

用数值模拟方法研究了在矩形通道底壁安装了矩形涡产生器对(RWP)和三角形涡产生器对(DWP)时纵向涡对层流换热特性的影响.比较了雷诺数为200时安装RWP、DWP和不安装涡产生器三种情况下的流体流动和换热性能.结果表明,涡产生器可以显著提高通道的换热性能,虽然RWP的换热能力高于DWP,但综合阻力系数和换热能力发现DWP的综合性能更优.

顺排圆管涡产生器式中冷器研究

针对 16 V2 80型机车柴油机中冷器 ,应用涡产生器式翅片设计了新型顺排圆管管片式换热板芯 ,通过传质、传热比拟实验和真实元件的凝结传热实验 ,证明顺排圆管管片式换热板芯换热能力强 ,空气压力损失小 ,与圆管光片换热板芯相比 ,换热能力平均提高 2 0 %左右。应用涡产生器的顺排圆管管片式中冷器能够满足 16 V2

涡产生器结构参数对管片式换热器局部传热特性的影响

通过萘升华传质 /传热比拟实验 ,研究了涡产生器攻角θ、形状角 β及跨局Δy对顺排圆管管片式板芯传热特性的影响 .结果表明 ,涡产生器可显著改善圆管尾部回流区的换热 ;对给定的Re数 ,Nu数随攻角的增大而增大 ;适当减小形状角可以扩大涡旋的影响区域 ,从而使换热增强 ;当Re数较小时 ,适当减小跨距会更有效地改善圆管尾部回流区的换热 .

涡产生器圆管管片式机车柴油机中冷器传热与阻力研究

涡产生器（ＶＧ）是一种新的表面强化换热结构，本研究将这种结构运用于圆管管片式换热元件，对三种不同片间距、翼高和攻击角的试件进行了传质、传热比拟实验，分析了这三种结构参数对换热元件传热与阻力特性的影响。运用传热因子、相同泵功率下换热量比等评价方法比较了ＶＧ、光片和ＩＮＡＮ三种圆管管片式换热元件的传热与阻力性能。相同泵功率下ＶＧ换热元件比光片换热元件换热量提高１２％，从传热与阻力两方面综合比较，ＶＧ换热元件比ＩＮＡＮ换热元件也有一定优势。

管间距对涡产生器式扁管板式翅片传热的影响

应用萘升华传质/传热比拟技术,对涡产生器式叉排扁管板式翅片管换热器的板芯结构进行了模拟研究.分析了管间距变化情况下换热板芯的传热与阻力特性,对换热器换热性能做了综合评价,为板式翅片管换热器结构优化设计提供了理论依据.

带曲面涡产生器的管片式换热器阻力特性实验研究

涡产生器可装在管片式散热器的翅片表面,是一较好的强化传热粗糙元.但目前的研究主要集中在对平直涡产生器的研究,对曲面涡产生器的研究非常少.以空气为工质,分别对3种不同管间距的光板板芯及对应装有不同高度曲面涡产生器的板芯在不同板间距时的空气流动阻力做了实验研究.实验结果表明:在不同管间距、板间距时,板芯装涡产生器阻力系数均比光板板芯的阻力系数大,并且在低雷诺数时的增幅比较大,随着雷诺数的提高,阻力系数逐渐降低并趋于平缓,且阻力系数增幅大大减少.

涡产生器翼展对每管六涡扁长椭圆管管片式换热器传热与阻力性能的影响

应用萘升华传质/传热比拟实验方法,研究了固定片间距、相同三角翼形涡产生器翼高比和攻击角条件下,涡产生器翼展改变时每管六涡扁长椭圆管管片式换热器换热板芯的换热和阻力特性,分析了涡产生器翼展的变化对错排椭圆管管片式换热器强化传热与阻力特性的影响.研究结果表明,当涡产生器的翼展增加时,一方面换热板芯的传热性能有较大幅度的改善,另一方面实验板芯的阻力系数增大得也很快.利用传热因子与阻力系数比值的综合评价结果表明,涡产生器翼展较小时扩展表面的换热性能较好,从而为该型换热器设计提供了一定的理论依据.

涡产生器强化圆管管片式换热器传热数值分析

涡产生器式管片式换热器有着不同于传统管片式换热器的强化传热机理,其结构简单,强化传热效果明显.用数值方法分析了涡产生器式圆管管片式换热板芯单个圆管翅片区域内的传热与阻力性能.计算结构根据某实际换热器结构放大确定,计算时选取Re范围为100～30 000.分析了平直翅片与涡产生器翅片传热单元局部及平均传热特性.单根圆管翅片单元有两个低换热区,涡产生器可增强圆管尾部的换热.两种换热板芯的传热能力均虽Re的增加而提高,在中等Re范围内,涡产生器可使传热有较大提高,而阻力增加较小.

攻击角对涡产生器式圆管板式翅片强化传热的影响

利用萘升华传质/传热比拟实验方法,研究了翼形涡产生器攻击角的变化对圆管板式翅片换热和阻力的影响,分析了涡产生器式叉排圆管式翅片管换热器在不同翼形涡产生器攻击角下的传热与阻力特性,并应用传热因子对换热器板芯结构做了综合评价。

每管六涡扁长椭圆管换热板芯涡产生器翼高对强化传热的影响

利用萘升华传质/传热比拟实验方法,研究了每管六涡扁长椭圆翅片管换热器换热板芯在三角翼形涡产生器不同翼高时的换热和阻力特性,分析了涡产生器翼高的变化对错排椭圆翅片管换热器传热与阻力特性的影响,为该型换热器设计提供了一定的理论依据。

管排数对三角小翼式涡产生器式管片换热器换热影响的数值分析

通过数值模拟的方法,研究了三角小翼式涡产生器式错排圆管管片换热板芯在1,2,3,4四种不同管排数下的局部对流换热系数以及平均对流换热系数、阻力系数,得出管排数对换热与阻力性能的影响规律,为进一步提高换热器换热性能提供了理论依据。

带涡产生器的圆管管片式换热器流场及温度场的数值分析

用数值方法分析了涡产生器式圆管管片式换热板芯单个圆管单元区域内的速度场和温度场.计算结构针对某实际换热器结构,S1=20 mm,S2=15.5 mm,tp=2.5 mm,涡产生器攻角为45°.计算时选取雷诺数范围为500～20000,选取Re=1000和10000时的计算结果进行了讨论和分析.涡产生器产生的纵向涡旋增强了圆管尾流区流体的掺混和能量交换,并带动尾流区流体及时向下游流动.与平片翅片结构比较,涡产生器式圆管管片式换热板芯尾流区流体与壁面温差增大,有利于增强换热.

攻击角对涡产生器式管片换热器换热影响的数值分析

通过数值模拟的方法，研究了涡产生器攻击角在15°～45°之间变化时对错排圆管管片式换熟板芯换熟与阻力特性的影响．分析了不同攻击角的涡产生器强化板芯的局部对流换熟系数、横向平均Nux以及平均对流换热系数、阻力系数的变化规律，为进一步提高换热器换熟性能提供了理论依据．

润滑油在内插同轴交叉翼型涡产生器管内流动与传热特性分析

以润滑油为工质,采用数值方法对圆管内插同轴交叉等腰梯形涡产生器的管内流动与传热进行了数值模拟,分析了不同结构参数如扭率(T_(r)=3,4,5,6)、间距比(S_(s)/W=0.8,0.9,1.1,1.2)和基带宽度比(W_(b)/W=0.30,0.45,0.60,0.75)对圆管内插同轴交叉等腰梯形涡产生器的管内流动与传热特性的影响。结果表明:在相同Re下,平均Nusselt数Nu_(m)、二次流强度Se、强化传热因子JF均随扭率和间距比的减小而增大,而其与基带宽度比的变化没有明显规律,阻力系数f随着扭率的减小和基带宽度比的增大而增大,间距比对f的影响甚微。在相同结构参数下,JF和Se均随Re的增大而增大。在Re=50~1000范围内,相比于光滑圆管,内插不同结构参数的同轴交叉涡产生器的Nu_(m)增加了32.8%~208.6%,f增加了3.38~8.92倍,JF最大可达1.434。Nu_(m)与Se呈幂函数相关,内插同轴交叉翼型涡产生器管内的二次流强度决定了其对流换热强度。

顺排圆管涡产生器式强化传热板芯凝结实验研究

以280柴油机中冷器为研究对象,应用涡产生器式强化传热机理,对顺排圆管涡产生器式强化板芯的4种不同片间距试件的传热与阻力特性进行了凝结实验研究,比较了凝结实验结果和传热/传质比拟实验结果.研究获得了顺排圆管涡产生器式强化芯板的性能指标,结果表明:萘升华传热/传质比拟实验结果与真实的换热板芯凝结实验结果非常接近.

翼高对涡产生器式扁管板式翅片强化传热的影响

利用萘升华传质/传热比拟实验方法,研究了三角翼形涡产生器翼高的变化对扁管板式翅片换 热和阻力特性的影响,分析了涡产生器式顺排扁管板式翅片管换热器在不同涡产生器翼高时的 传热与阻力特性,为换热器设计提供了一定的理论依据。

肋片双面带涡产生器的扁管管片式散热器数值研究

采用数值模拟的方法,研究了流道内上下两肋片均布置有涡产生器的扁管管片式散热板芯的传热与阻力特性,并与流道单面布置涡产生器的换热板芯进行了对比。结果表明,采用双面带涡产生器的肋片表面能在提高Nu的同时,降低流动阻力,换热性能得到了明显的提高,在Re=1500时,平均Nu数提高了8.6%,横向平均Nu最大提高了30%,阻力下降了6.5%。

内插不同形状涡产生器管内层流流动与传热特性的对比分析

内插扰流元件是一种可操作性强的管内强化传热方式,其强化传热机理主要是在管内诱导产生了二次流。在均匀壁温热边界条件下,对内插不同形状涡产生器管内层流流动与传热特性进行了数值分析。研究发现:在扭带基础上裁去部分面积相同的条件下,管内插等腰梯形涡产生器的换热能力最强,直角梯形涡产生器次之,矩形涡产生器的换热能力最差,管壁上的局部Nusselt数的峰值所在圆周位置及其大小与涡产生器形状有关,而不同形状的涡产生器对管内流动的阻力系数影响较小。插入涡产生器后,管内二次流强度参数Se和平均Nusselt数Nu均随Reynolds数Re的增大而增大,二者随Reynolds数Re的变化规律具有一致性。平均Nusselt数Nu与二次流强度参数Se呈幂函数相关,内插涡产生器管内的二次流强度决定了其对流换热强度。

加涡产生器的管片式换热器换热与阻力特性的数值研究

通过数值模拟的方法,研究了小翼式涡产生器对错排圆管管片式换热芯子换热与阻力特性的影响,比较了光板与加涡产生器强化板芯的速度场、横向平均Nu数以及平均对流换热系数、阻力系数的变化规律,为进一步提高其换热性能、改进翅片结构、设计新型换热器提供了理论依据。