错排圆台通道不可逆损失的数值分析

为了加强板式换热器的结构强度,提出了一种圆台结构,并利用热力学第二定律研究了通道参数对错排圆台通道不可逆损失的影响。采用数值方法研究了雷诺数、圆台角度、圆台纵向间距比和横向间距比对圆台通道的摩擦熵产、传热熵产及无量纲熵产等的影响规律。结果表明:在通道参数范围内,圆台通道的摩擦熵产随着雷诺数的增大而增大,传热熵产随着雷诺数的增大而减小,无量纲熵产随着雷诺数的增大而先减小后增大;当圆台角度、纵向间距比和横向间距比分别从0~30°、1~2和1~2增大时,圆台通道的摩擦熵产分别平均增大了41.36%,减小了10.93%和45.26%,传热熵产分别平均减小了27.67%,增大了117.69%和154.45%。

叉排圆台通道流动和传热特性的数值研究

采用数值方法对叉排的圆台通道进行了研究,分析了雷诺数、圆台的结构参数包括角度、流向间距和展向间距对圆台通道的流动、传热性能的影响规律,并采用幂函数拟合得到了有关流动和传热的关联式。结果表明:当雷诺数从5000增大到15000时,增大圆台角度会同时增大通道的摩擦系数比、努塞尔数比和综合热力系数;通道的摩擦系数比随着流向间距比的增大降低,不同雷诺数下增大流向间距比通道的努塞尔数比变化不同,通道的综合热力系数随着流向间距比的增大而增大;当增大展向间距比时,通道的摩擦系数比会降低,努塞尔数比先增大后减小,综合热力系数会先增大后保持稳定。摩擦系数比关联式的最大偏差为13.37%,努塞尔数比关联式的最大偏差为13%,综合热力系数关联式的最大偏差为10.7%。