整体翅片叉排热管散热器的传热特性研究

针对三维坐标系下,整体翅片叉排热管散热器的流动和传热特性进行数值模拟研究.分析了四个主要影响因素:翅片间距、翅片厚度、排间距和管排布对努塞尔数、流动摩擦因数和热阻的影响.管排布分别为4-3叉排和3-2叉排,翅片间距分别为6mm、7mm和8mm,翅片厚度分别为0.8mm、1mm和1.2mm,排间距分别为20mm、24mm和28mm.计算结果表明:随着翅片厚度的增加,摩擦因数减小,换热能力增强,热阻有所上升;随着翅片间距的增大,摩擦因数增大,换热能力提高,而热阻基本为增加趋势;当热管排列方式从4-3叉排变为3-2叉排后,摩擦因数增加,但Re较大时,摩擦因数趋于相同,换热能力明显下降,但热阻呈下降趋势.     

百叶窗翅片车辆散热器性能研究

通过数值模拟方法对百叶窗翅片散热器流道中流体的流动和传热性能进行研究,将数值模拟结果与文献实验关联式计算结果进行对比,验证了数值模拟方法的正确性。将百叶窗翅片散热器的翅片间距与百叶窗间距两者关联起来,分析了其比值Fp/Lp和百叶窗倾角对于百叶窗翅片流道传热和压降性能的影响。而后分析了百叶窗翅片结构参数对于百叶窗流道间流体流动效率的影响。研究表明,百叶窗翅片的传热系数和压降随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值Fp/Lp的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大。流动效率随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大。     

Research on performance of vehicle radiator with Iouvered fin

通过数值模拟方法对百叶窗翅片散热器流道中流体的流动和传热性能进行研究,将数值模拟结果与文献实验关联式计算结果进行对比,验证了数值模拟方法的正确性.将百叶窗翅片散热器的翅片间距与百叶窗间距两者关联起来,分析了其比值Fp/Lp和百叶窗倾角对于百叶窗翅片流道传热和压降性能的影响.而后分析了百叶窗翅片结构参数对于百叶窗流道间流体流动效率的影响.研究表明,百叶窗翅片的传热系数和压降随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值Fp/Lp的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大.流动效率随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大.     

平直翅片管式换热器的传热数值模拟研究

以平直翅片管式换热器为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法进行建模和模拟计算,通过对正交试验结果进行极差和方差的分析,综合考虑了翅片厚度、翅片间距、管横向间距和管纵向间距对努赛尔数Nu和阻力系数的影响程度和显著水平,并结合综合性能评价指标进行分析,结果显示:翅片厚度、翅片间距和管横向间距对换热器的传热性能影响显著,管纵向间距对换热器的传热性能无显著影响。当翅片厚度为2mm,翅片间距为9mm,管横向间距为65mm,纵向间距为115mm时传热性能最佳。     

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。     

纵向节距对锯齿螺旋翅片换热管特性影响的试验研究

锯齿螺旋翅片管是在连续螺旋翅片管基础上发展而来的强化换热管型,具有易于制造、翅化比大,换热系数和翅片效率更高等优点,在大型气体换热设备中具有广泛的应用前景.为获得管束布置结构对锯齿螺旋翅片换热管特性的影响,在分析其影响机理的基础上对9个锯齿螺旋翅片管错列管束进行试验研究,获得纵向节距S2对锯齿螺旋翅片管束换热与阻力特性的影响规律,并提出相应的关联式.试验结果表明:在相同雷诺数Re和管束横向相对节距S1/do下存在最优管束纵向相对节距S2/do使得翅侧努塞尔数Nu与综合换热性能j/f(Colburn传热因子与摩擦因子比值)最大;翅侧欧拉数Eu随S2增大而减小;在试验研究的S2/do=2.41～3.07范围,选取较优S2可使管束翅侧Nu数提高6%且Eu数稍有减小,管束j/f可相应提高约7%.     

螺旋槽管内传热及阻力特性的数值研究

为了深入分析螺旋槽管内传热及阻力特性,基于Fluent对16根具有不同结构参数的单头螺旋槽管进行了数值研究。分析了雷诺数Re、槽深e和螺距p对螺旋槽管内传热及阻力特性的影响,结果表明,在研究的雷诺数Re范围内(10000~45000),螺旋槽管的努塞尔数Nu是光管的1.34~2.01倍,且随Re的增加而增加;阻力系数f是光管的2.01~6.40倍,随Re的增加而减小;Nu和f随e的增加而增加,随p的增大而减小。通过回归分析,得到了螺旋槽管传热和阻力的准则关联式,供相关工程设计参考。     

汽车空调平行流式冷凝器优化换热的研究

建立平行流式冷凝器翅片的数学模型,应用Fluent软件对影响风冷式冷凝器传热的风速、翅片高度、翅片间距、翅片厚度、翅片接触面宽度等因素进行模拟计算研究,得出反映影响平行流式冷凝器传热的流场特性和传热特性的数据.该研究对设计平行流式冷凝器和优化平行流式冷凝器的换热起到一定参考作用.     

R290蒸气珠状凝结传热微尺度特性的研究

通过对自然工质R290蒸气珠状凝结传热过程的微尺度特性分析得出,在一定的过冷度、液珠半径和分形维数下,液珠的导热热阻随接触角的增大而增大,促进层的热阻在接触角为90°时最小,气液界面的热阻随着接触角的增大而减小,单个液珠的总传热热阻随着接触角的增大呈现出先减小后增大的变化规律,即存在最佳接触角,在此最佳接触角下,单个液珠的总传热热阻最小,单个液珠的传热量最大,换热表面的热流密度最高。随着液珠半径的增大,最佳接触角减小。随着过冷度的增加和分形维数的增大,换热表面液珠成核中心密度增大,表面的热流密度增加。在一定的过冷度下,液珠半径增大,液珠分布密度减少,分形维数增大,液珠的分布密度增加。在一定的分形维数和过冷度下,随着液珠半径的减小,换热表面的热流密度增大。     

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。     

开孔折流板对列管式换热器传热性能的影响研究

针对由传统弓形折流板结构带来的壳程流动死区,从而引起的流动阻力大、传热效率低等问题,本文对折流板进行开孔,通过数值模拟的方法研究开孔折流板结构对列管式翅片换热器壳侧流体流动、传热及阻力性能的影响。研究发现,折流板开孔后,壳程流动死区明显减小,壳程传热系数及压降同比开孔前降低了;综合换热性能同比开孔前提升了。壳程压降随开孔率及板间距的增大而减小,壳程努塞尔数Nu随板间距的增大逐渐增大。从综合换热性能及场协同的角度分析发现,开孔率x=0.229、折流板间距H=85 mm的列管式换热器综合传热性能最佳。     

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。     

大功率隧道照明LED散热模拟及优化设计

翅片散热器是大功率隧道LED常用的散热形式,合理的设计翅片结构,对延长LED寿命、节约散热器成本、减小散热器重量至关重要。通过ANSYS WORKBENCH对影响翅片散热器的两个重要因素,翅片高度和厚度进行了分析,实验发现芯片最高温度随着翅片的厚度和高度增加而减小,14个芯片温度的均匀性随着翅片的厚度和高度增加而增强。通过多目标遗传优化算法对翅片进行优化设计,既降低了芯片温度,又减小了翅片散热器用材和重量,这对于解决LED翅片散热问题具有重要的工程意义。     

典型波纹翅片单元流动与传热特性的数值研究

以两种典型的波纹翅片单元为研究对象,在合理简化条件下给出了物理模型和数学模型,通过流固界面的传热耦合,对不同进口风速下波纹翅片单元的流动及传热和阻力特性进行了数值研究.通过对传热系数,Nu数、压降以及涡量分布的对比分析,结果表明:人字形翅片的传热性能优于波浪形翅片,而流动阻力性能却没有明显的劣势,其主要原因是翅片流场中涡流的产生与耗散存在差异.     

基于CFX对管式换热器在烟气余热回收中的改进

通过对换热器结构特点的分析,提出在换热管外壁添加圆形翅片以此来提高管式空气换热器的余热回收。利用CFX软件模拟分析新型换热器的传热特性,通过分析翅片厚度、翅片间距、翅片高度得出,翅片厚度为0.8mm、翅片间距为3mm、翅片高度为12.5mm,换热器的换热性能最佳。     

矩形翅片椭圆管流动与传热数值研究

利用Fluent软件,在矩形翅片椭圆管尺寸给定的情况下,对椭圆管几何中心发生偏置的管外空气侧层流流动与换热进行数值研究,分析偏置距离与椭圆管短轴半径之比Δx/b和空气流速u对翅片管空气侧换热和流动的影响。结果表明,在计算的u范围内,随着u的增加,努赛尔数Nu逐渐增加,Δx/b=0. 5的翅片管努赛尔数Nu比Δx/b=-0. 5的翅片管增大约4. 83%～8. 7%;阻力系数f的变化不是特别显著,Δx/b=0. 5的翅片管阻力系数f比Δx/b=-0. 5的翅片管增加约4. 0%。就翅片效率而言,Δx/b=-0. 5时翅片的效率最高;就散热量而言,Δx/b=0. 5的翅片管比Δx/b=-0. 5的翅片管散热量增大2. 36%～4. 43%。     

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。     

强制对流开槽翅片的传热性能研究

实验研究了强制对流条件下光滑翅片、水平槽翅片、竖直槽翅片及交叉槽翅片的传热性能。结果表明，四种翅片中，交叉槽翅片的平均对流传热系数最高，比光滑翅片高出１５％～２５％。分别得出了四种翅片的努塞尔特数、雷诺数、翅片高度与间距之比以及翅片长度与间距之比表示的无量纲传热准数关系式。     

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。     

横管蒸发纵管冷凝式热管充液量、倾角对传热的影响

通过搭建试验台对横管蒸发纵管冷凝式热管进行试验研究,分析该型热管在不同充液量和不同的倾角的情况下传热性能的变化。经分析发现,充液量和倾角两个因素都对该型热管的传热性能有很大影响。当倾角变化时,其热阻随倾角增加而不断增加且存在临界角。倾角在到达临界角之前热阻上升缓慢,倾角大于临界角后其热阻急剧增大。当充液量变化时,随充液量增大热管热阻先减小后增大;且在60%充液量时热阻最小,传热性能最佳。