扁管带错排凹坑蛇形翅片换热器传热性能研究

通过数值研究的方法,在扁管蛇形平直翅片换热器基础上提出一种带错排凹坑的蛇形翅片,重点研究了错排凹坑对换热器性能的影响。结果表明:雷诺数在400～1 400范围内时,错排凹坑蛇形翅片的换热性能较平直翅片的换热性能可提升25%～39%,同时阻力系数增加30%～40%,错排凹坑翅片换热性能优于顺排凹坑翅片。该研究结果可为今后扁管带错排凹坑的蛇形翅片换热器的工程应用和理论研究提供一定的依据。     

重力型热管结构优化数值模拟及传热试验研究

针对重力型热管及热管换热器,研究了翅片热管及加装涡流发生器的翅片热管对换热器的换热影响,通过优化热管结构实现了换热器换热效果的增强,最后采用试验的方法对不同结构的热管进行了传热特性研究,对模拟部分做了合理的验证。对裸管和安装横向翅片的热管换热效果进行了模拟对比分析,得出加装翅片能明显增强热管换热效果的结论。在对热管加装翅片的基础上加装了梯形翼涡流发生器,通过与未加装涡流发生器的翅片热管进行换热对比,并应用场协同理论在管外温度场与速度场的前提下对换热增强的机理进行了说明。     

板翅式EGR冷却器耦合传热模拟研究

利用气-固-液耦合传热的数值模拟方法对板翅式EGR冷却器进行换热仿真分析,研究了平直翅片厚度、节距对换热和压降的影响,对比了不同类型翅片的换热效果,并对单程和双程的流动布置形式进行了比较。结果表明随着翅片厚度增加和翅片节距减小,换热效果增强,压力降增大;波形翅片比平直翅片有更好的换热效果和更大的压力降;双程流动与单程流动相比较,对增强换热具有显著影响,但压力降也急剧增加。     

飞机地面空调车蒸发器几种典型翅片强化换热效果的仿真比较

为了提高飞机地面空调保障的保障效率,节省保障时间,对蒸发器的几种典型翅片的强化换热效果进行了研究,以确定不同种类翅片换热系数的大小,分析各种翅片的强化换热效果强弱。为此,选取了平直形、开缝形、三角形波纹形和正弦波波纹形等4种典型形式的换热器翅片,建立了4种翅片下的换热系数计算模型,利用Sim ulink仿真工具建立了用于换热系数计算的数学模型,并进行了仿真计算与分析。研究结果表明:与其它3种形式的换热器翅片相比,采用平直形翅片的飞机地面空调车蒸发器具有更高的换热系数,在蒸发器换热面积相同时,能够产生更好的制冷换热效果,进而节约航空兵部队和空军场站的飞行保障时间,提高飞行保障效率。     

散热器翅片结构对流体流动及换热过程影响的数值仿真研究

用CFD软件FLUENT对散热器常用的平翅片和波纹翅片表面的流体流动及换热过程进行了数值模拟,获得了翅片表面的流场、温度场、压力场以及换热量、换热系数的变化规律。模拟结果表明在相同气流量的条件下,波纹翅片的压力损失比平翅片的大,平均表面换热系数及换热量均比平翅片的高,翅片的形状结构对流场分布和强化换热效果的影响较大。     

板翅式换热器中新型微凸翅片结构设计及性能分析

为提高翅片区域的换热效率、改善板翅式换热器的整体换热性能,提出了一种新型微凸翅片结构。基于结构参数多采样点处的热力学性能仿真结果构建近似模型,以翅片热功率最高为优化目标、压降为约束,使用序列二次规划法确定了微凸体结构参数（微凸高度、微凸夹角、微凸开口长度）的最优值;对微凸体排列间距、排列方式进行优化,确定了改进微凸翅片结构的具体参数值。通过对翅片流道内温度场、压力场分析,以及与相同尺寸的平直翅片的换热性能对比,验证了所提出的新型微凸翅片结构的有效性。     

基于电蓄热装置对翅片管换热器的试验与仿真分析

基于翅片管换热器在电蓄热装置中的应用,利用Fluent软件对翅片管换热器的换热性能进行模拟分析,得到换热装置内流场的温度、速度和压力分布;将仿真结果与实验得到的数据对比,验证仿真模拟的可行性。此外,还通过仿真计算研究了翅片高度、翅片间距对换热特性参数的影响。     

翅片法向振动对流动和传热影响的仿真研究

散热对于航空电子设备十分重要，为了利用飞机振动提高航空电子散热能力，以及为航空电子设备的热设计提供参考，在计算流体力学软件中建立了平直翅片在流场中法向振动的仿真模型，并分析了振幅、振动频率和雷诺数对换热和流场流动特性的影响。结果表明：翅片在流场中的法向振动能够起到强化换热作用，随着振幅的增大或频率的提高，强化换热的效果更加明显。在文中研究的范围内，定义的换热强化率最高达229%。翅片振动可以在流体中形成多个由边界层处汇入主流的气团，加强了壁面附近热空气与主流的低温空气混合，因而增强了壁面与流体的热交换。强化换热效果是在来流的冷空气输运和振动引起的流体混合综合作用下获得的，当来流速度不断提高，输运作用逐渐占据主导时，流体混合作用相对变小，使换热强化率降低。     

军工民品科技信息

高频翅片热管换热冷却设备高频翅片热管换热冷却设备,以空气冷却代替水冷是一种行之有效的节水方法,既可节约水资源又能保护环境。高频翅片热管换热冷却设备采用了强化传热技术,使空冷气的总传热系数比以前提高了30%~50%。通过合理布局,从而使空气流道畅通,外掠气体分离点后移,旋涡压变小,明显增强外侧传热效果,从而风机功率降低,电耗随之减小,以达到节能目的。热管换热器热管技术应用到燃油锅炉可以提高运行效率3%~8%。高频翅片热管换热冷却应用到高中频电源空冷器本空冷器采用了一种强化传热技术,使空冷器的总传热系数比以前提高了50%以上…     

倾角渐增波纹翅片管换热器空气侧流动与换热特性的数值模拟

提出了一种圆管倾角渐增波纹翅片的管翅式换热器,利用FLUENT软件对其空气侧的流体流动和换热过程进行了数值模拟,得到了翅片通道中心面上的温度场和压力场的分布情况及平均传热系数、努赛尔数与速度的关系。并将其强化传热效果与倾角均匀波纹翅片换热器进行对比分析,结果表明倾角渐增波纹翅片比倾角均匀波纹翅片的传热效果更好,更节能。     

换热器中的场协同原则及其应用

叙述了对流换热中的场协同强化原则,对流换热中速度场与温度场的协同能够提高换热系数,换热器中冷、热流体温度场间的协同能够提高换热器的效率。此外,还从换热系数和换热器两个层次上讨论了场协同强化原则在提高换热器性能方面的应用。     

椭圆管开缝翅片换热表面特性的三维数值分析

研究了平片圆管表面,开缝片圆管和开缝片椭圆管表面的流动和换热特性。翅片表面的缝为辐射布置,下游布置较多的缝。椭圆管的长短轴之比为2.25,与圆管具有相同的周长。研究结果表明,两种开缝片的换热量远大于平片,椭圆管开缝片的压降低于圆管开缝表面。在泵功消耗减少2.5%时,椭圆管开缝的换热量比圆管开缝高7%。椭圆管虽不能改善温度梯度和速度场的协同,然而压降远低于圆管开缝片,使其具有较好的综合特性。     

平直翅片热管散热器的正交数值模拟优化

文中以平直翅片热管散热器为研究对象,研究了翅片厚度、翅片间距、翅片高度、翅片宽度和热管直径 5 个结构参数对翅片换热性能和阻力特性的影响,采用正交实验设计的方法设计了上述结构参数的 15 个组合方案,利用 CFD 数值模拟的方法对每个组合方案下翅片的流动换热性能进行了模拟。以努塞尔数 Nu 、阻力系数f、传热性能综合评价指标(Performance Evaluation Criteria, PEC)作为评价指标,在每个评价指标下利用极差分析挑选出性能最优的组合方案。 该方法能快速获得散热器结构的优化方案,并分析出主要影响因素,对工程应用有一定的指导意义。 结果表明:影响 Nu 和 f 的最主要因素是热管直径,影响 PEC 的最主要因素是翅片厚度。 对于本文研究的散热器,其最优参数组合方案为:翅片厚度为 0. 6 mm,翅片间距为 2. 2 mm,热管直径为 6 mm,翅片高度为 65 mm,翅片宽度为 28 mm。     

一种新型仿生翅片及其对流体流动与传热影响

研究板翅换热器翅片结构对流体流动以及传热影响,结合鲨鱼鳃型结构,提出一种鲨鳃型强化传热翅片。该翅片的主要作用在于增大流体流动过程中的湍流效应,改变同层翅片不同流道内流体的流动方向,促进不同流道内流体穿梭流动,降低换热器同层翅片相同截面流体温差,提升换热器的传热效果。通过改变鲨鳃型翅片开口上翘角度α、开口大小s,分别研究12种工况下换热器内部温度场、速度场、压力场以及湍流场的变化特性,得出新型翅片结构下板翅换热器内流体速度、温度、压力以及湍流强度分布。从分析结果中可看出,s=1 mm换热器内流体速度变化最大达到47.38%,温度变化达0.7℃/m,换热器流道内湍流强度达0.816%。α=10°流体湍流强度达到3.162%,温度差值最大达到1℃/m。分析结果表明翅片开口大小s对流体流场的影响要强于上翘角度α,对温度场变化的影响则要弱于翅片上翘角度α,翅片开口角度对换热器内速度与压强影响不大。     

应用CFD汽车发动机散热器冷却性能影响分析

散热器是汽车发动机冷却系统重要的组成部分,直接影响到发动机的正常工作。采用流体动力学理论计算方法和CFD软件对散热器的传热特性进行计算分析与数值模拟。基于CFD建立散热器单元的分析模型,对其传热特点及传热系数进行分析;对散热器整体进行建模分析,得到散热器内部速度场、温度场和压力场的仿真分析,得到的仿真结果与冷却系统试验台数据进行对比分析;在此基础上,利用模型分析翅片尺寸,主要包括翅片厚度δ、翅片间距L_p、翅片间隙L_a、翅片宽度L_h、翅片长度L_d等参数对散热性能的影响规律。结果可知:散热器单元随着外部冷却空气流速的增加,换热系数升高;试验与仿真结果的分析误差控制在3%以内,说明模型分析的准确性;随着翅片宽度增加,翅片表面传热系数会有一定程度的提高;翅片长度及翅片间隙过大或过小都会使翅片表面传热系数有所下降;而随着翅片间距和翅片厚度的增加,相关参数则减小;分析内容和结果为此类设计提供参考。     

错列排布S型翅片流道内流动与传热特性数值研究

对错列排布的S型翅片流道内的流体流动与传热特性进行了数值计算研究,考查了局部、流场分布,分析了不同雷诺数下局部传热系数分布,随着雷诺数增加,传热系数升高.同时从场协同的角度分析了传热系数变化的原因.与传统波纹翅片结构进行对比,S型翅片结构协同角降低,场协同程度提高,对流传热系数增加.     

波纹翅片传热与流动特性数值仿真分析

采用数值计算方法,进行了波纹翅片传热与流动阻力特性的仿真研究。计算了波纹翅片上下表面换热系数沿着流动长度方向的变化特性;进行了波纹翅片无量纲曲率半径对换热系数、努塞尔数、管道压降、摩擦因子、管道进出口空气温差等的影响研究,绘制了波纹翅片换热性能评价图。研究结果表明,波纹翅片上下表面换热系数的大小沿着翅片长度方向呈现正弦形式波动,波动幅值逐渐较小;无量纲曲率半径的减小有利于提高波纹翅片的换热效果,但波纹翅片内空气流动的阻力也随之增大;换热性能评价图显示波纹翅片换热性能的增长率小于流动阻力的增长率。该研究内容为机车及动车组板翅式换热器空气翅片选型提供参考。     

管翅换热器翅片侧流动与换热性能的CFD分析及强化措施

采用CFD商业软件对管翅换热器翅片侧的流动与换热进行了数值模拟,着重分析了入口空气迎面风速和翅片间距对于换热器性能的影响,包括对翅片换热系数,气体通过换热器的流动阻力,气体出口温度等主要性能参数的影响,以曲线的方式给出了详细的计算结果,并得出了无量纲参数的拟合方程;同时对温度场,压力场等进行了可视化模拟,为试验研究提供了有益的基础数据和理论指导.     

车用百叶窗翅片管式换热器对空气侧强化传热作用的研究进展

百叶窗翅片管式换热器是车用换热器主要选型之一,其结构对空气侧强化传热作用有着极其重要的影响。本文总结了近几年来国内外在百叶窗翅片管式换热器的结构参数对空气侧强化传热影响方面的研究,包括翅片间距、管排数、翅片高度、百叶窗开窗角度、翅片厚度及翅片形状对空气侧换热系数、压降的影响。最后,在百叶窗结构的基础上,提出了在翅片上打孔形成百叶型多孔翅片来进一步强化空气侧换热的建议。     

管间距对翅片油冷却器传热及阻力性能的影响

为探讨管间距对翅片油冷却器传热及阻力特性的影响,对5种管间距下的翅片油冷却器进行了试验测试研究,拟合得到翅片油冷却器壳侧传热系数及压降的公式。并利用Fluent软件模拟分析了管间距为13.9 mm的翅片油冷却器壳侧流场的分布情况。结果表明,在一定的雷诺数范围内,管间距为21 mm的翅片式油冷却器有较好的传热性能,与其他管间距的传热系数相比,均提高了2%~8%;翅片式油冷却器的阻力性能与管间距大小成正比关系;相同压降约束条件下,管间距为13.9 mm的翅片油冷却器有较好的综合换热性能,在达到相同换热量时所需泵功最少。