单根缠绕管绕流的二维数值模拟

在横向流的作用下, LNG 绕管式换热器的缠绕管会因漩涡脱落而振动, 从而影响换热器的安全运行.为此, 通过数值模拟方法对该换热器中单根缠绕管进行绕流分析, 借鉴圆柱体绕流方法研究LNG 缠绕管在雷诺数、管径和螺旋角的不同参数组合下, 压力系数、脉动升力系数、漩涡脱落频率和斯特劳哈尔数的变化规律.研究结果表明, 在θ = 75°左右表面压力系数最小, 在θ =120°～130°时发生边界层分离; 随着螺旋角和雷诺数的增大, 边界层分离点位置向后移动; 随着管径增大, 边界层分离点位置向前移动; 漩涡脱落频率随雷诺数的增大而升高, 随管径的增大而降低, 螺旋角对漩涡脱落频率的影响不大; 随着雷诺数的增大, 斯特劳哈尔数先增大后减小,且最大斯特劳哈尔数为0. 185.