内插锥形片强化传热管数值模拟与PIV实验研究

本文通过数值模拟和PIV实验研究了内插锥形片涡发生器强化换热管在层流状态下的流动和传热性能。PIV实验与模拟研究发现锥形片涡发生器能够有效扰动和混合管内流体,使管内形成多涡纵向旋流的流动结构,且实验结果与模拟结果吻合较好。本文研究了两个几何参数(锥形片片数n,空缺比VR=1-(n×α)/2π=1/3、1/2、2/3)对其流动换热性能的影响。内插锥形片涡发生器强化传热管的换热性能(Nu)提高为光管的3.93～9.73倍,流动阻力(f)增大为光管的4.57～39.45倍,综合换热性能PEC取值范围为2.11～3.37。因此锥形片涡发生器是一种具有优良性能的管内强化换热扰流件。