规则间隙内置扭带管的强化传热特性研究

圆管内置扭带能大大强化管内传热,利用周期边界对规则间隙扭带的6种结构形式采用CFD方法进行了研究,比较了各结构下管内传热能力Nu、阻力因子f、流动传热增强因子(f/f0、Nu/Nu0)和综合性能η。结果表明:扭带提高了管内流速,使高速区向壁面靠近,形成径向旋流冲刷管壁减薄边界层;规则间隙扭带加速了流体的扰动,使之形成间歇式的混合与分离;内置扭带结构的Nu/Nu0随Re增大成指数规律减小,最小值大于2.5;交替排列正反旋向扭带提升了Nu,但也使f/f0大幅升高,不同结构的f/f0变化规律各异,综合性能表明s=1的内置扭带总体性能最优。根据数值模拟结果拟合出了各结构流动传热关联式。

基于正交设计的凹坑蜂窝板强化传热性能研究

采用CFD软件对蜂窝板在不同板片间距、凹坑直径、凹坑深度、凹坑横向间距下进行了数值模拟研究.结果表明,在一定范围内,随着Re的增大,努塞尔数Nu和阻力增大因子f/f0成指数倍增大,范宁摩擦系数f、传热增强因子Nu/Nu0和综合传热性能增强因子η成指数倍减小;流道高度H对其各性能基本无影响;Nu/Nu0和f/f0随着凹坑间距P的增大而减小,随着凹坑投影直径d的增大而增大,随着凹坑深度Hd的增大而先增大后减小;η随着P和d的增大而稍微增大,随着Hd的增大而减小.通过正交设计综合考虑各结构参数的影响,拟合得到凹坑蜂窝板结构的传热性能与阻力综合准则性能关系式.