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相似文献
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1.
《动力工程学报》2013,(3):194-198
采用三维数值模拟方法对加装圆弧形三角翼和直三角翼涡流发生器的翅片管换热器的流动与传热耦合特性进行了研究.结果表明:Re在500~5 000时,圆弧形三角翼和直三角翼均可以提高换热器的传热能力,圆弧形三角翼强化传热的效果略低于直三角翼,但其流动阻力明显小于直三角翼;换热管顺排布置时,圆弧形三角翼换热器的综合性能比直三角翼提高了7.3%~11.5%;换热管叉排布置时,圆弧形三角翼换热器的综合性能比直三角翼提高了8.2%~9.5%;涡流发生器可以使流体产生垂直于翅片方向的速度分量,改善流场中速度场和温度场的协同性,从而增强传热能力.  相似文献   

2.
应用数值模拟方法对新型凹凸壳换热板通道的流动换热特性进行了研究,凹凸壳在流动方向上取顺排和叉排两种组合方式。结果表明:无论是叉排还是顺排,每个凹凸壳内都产生3个纵向涡,位于壳底部的纵向涡扰动程度最小,换热强化主要作用于凹凸壳部位;叉排时x方向相邻两壳之间也形成两个纵向涡,纵向涡大大强化了壳壁面的换热,叉排时虽然产生较多的纵向涡,但通道的流动阻力较大,使得流体的整体扰动程度不大,换热系数较顺排时提高不明显;Re=4930时,与叉排组合的凹凸壳通道相比,顺排组合的j因子增加了5.63℅,f因子减小了39.1℅,凹凸壳顺排组合时的j、f因子比酒窝板增加8.44℅和7.9℅。  相似文献   

3.
纵向涡强化换热的优化设计及机理分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
对带纵向涡发生器的椭圆管翅片换热器空气侧表面的换热和流动特性进行了三维数值模拟.深入分析了纵向涡对流场和温度场的影响,并通过场协同原理揭示了纵向涡强化换热的根本机理,即减小了速度和温度梯度之间的夹角,改善了速度场和温度场的协同性.在此基础上,对纵向涡发生器的布置位置(上游布置和下游布置)和纵向涡发生器的攻角α(15°,30°,45°,60°)进行了优化设计.结果表明:当纵向涡发生器布置于换热管下游时,具有更好的强化换热能力;在纵向涡发生器采用下游布置的前提下,当纵向涡发生器的攻角α=30°时,具有最佳的强化换热能力.  相似文献   

4.
套片式换热器的管束排列形式一般都是叉排,顺排非常少见。由于顺排形式的套片式换热器通常比叉排的流动阻力更小,因而对一些流动阻力有限制的场合,可以考虑使用顺排形式的套片式换热器。为论证这一点,对某种结构形式的顺排套片式换热器和叉排套片式换热器的热力性能进行了对比研究。为便于对比、分析,两个换热器试件的纵向管间距及管排数设计成相等。结果显示:两个试件的热力性能非常接近。分析表明,在某些应用场合,套片式换热器排列成顺排是更合适的选择。图7参6  相似文献   

5.
为了确定地源热泵工程中地埋管换热器管群的最优排列方法和管间距,建立了热渗耦合下的地埋管换热器管群三维传热模型。利用Fluent软件通过数值方法模拟了不同排列方法、不同管间距下的换热器出水口温度,着重研究了存在地下水渗流时管群排列方法对换热能力的影响,并且提出了管群单位面积换热量这一评价指标。研究结果表明,叉排管群的换热能力要高于顺排管群,地下水的渗流作用使之更加明显。无论是叉排还是顺排,管群的换热能力都和地下水渗流方向密切相关。  相似文献   

6.
对5mm小管径三角翼翅片的流动和传热特性进行计算研究,讨论和分析了三角翼纵向涡发生器对流动与传热的影响以及其强化传热机理。计算结果显示流场呈现出三个显著的特征:翅片上下的空气通过冲孔相互流通,三角翼后形成了一个明显的纵向涡,后部有明显的横向流动。在所研究的Re范围内,三角翼翅片的传热能力增大70%~80%,综合性能提高19%~38%。同时,平均场协同角减小,这说明三角翼纵向涡发生器改善了温度场和速度场的协同性,从而提高了翅片的传热性能。  相似文献   

7.
对13个不同翅片间距、翅片高度、横向管间距、纵向管间距的螺旋翅片管束换热器在不同雷诺数条件下的传热和阻力特性进行了试验研究,得出了翅片间距、翅片高度、横向管间距、纵向管间距及雷诺数与换热特性Nu和阻力特性Eu的准则关系式,并对准则关系式进行了分析.结果表明:随着横向管间距和翅片间距的增大,螺旋翅片管的传热得到强化,但随着纵向管间距和翅片高度的增加,螺旋翅片管的传热有所减弱;随着横向管间距、纵向管间距和翅片间距的增大,螺旋翅片管的阻力减少,但随着翅片高度的增加,螺旋翅片管的阻力增加.  相似文献   

8.
《节能》2017,(10)
以翅片管换热器翅片结构为研究对象,分析不同翅片厚度和波纹角度时流体在换热器中的流动与换热情况。构建三维数学模型,利用CFD数值模拟了雷诺数为200800范围内,波纹锯齿翅片厚度为0.10.2mm,波纹角度为12°、15°、18°时对翅片的流动及传热因子的影响模拟。结果表明:翅片越薄,波纹角越小,其f因子和j因子越小。但是j因子的变化远小于f因子变化,得到当翅片厚度在0.11mm,波纹角在12°时,j/f因子达到最合适值。  相似文献   

9.
波纹内翅片管内空气强化传热特性的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了一种波纹内翅片管的换热特性,得出了所测参数范围内沿程温度及换热系数分布特点,并比较了相同管径的内翅片波纹管和光管的综合换热效果,结果表明:高Re数时管子与翅片间的接触热阻对传热性能有较大影响;波纹内翅片管的综合换热效果强于光管,而且在低流速下换热强化效果更加明显。  相似文献   

10.
对壁温均匀的相变换热器换热管外烟气的流动状态与翅片管的换热过程进行数值模拟,分析烟气入口速度、翅片间距及翅片管横向间距、纵向间距对流动传热特性的影响。结果表明:随着烟气入口速度的增加,换热量和烟气流动阻力均增加;一定范围内增大翅片间距,能够强化传热性能,降低烟气流动阻力;翅片管横向间距的增大能强化传热,而纵向间距的增大会减弱传热性能,二者均能够降低烟气的流动阻力。  相似文献   

11.
将纵向涡强化换热技术应用于矩形管槽,研究以水为换热介质在过渡流状态下的换热效果。实验结果表明有纵向涡发生器的换热效果明显优于无纵向涡发生器的情况。利用PHEON ICS计算软件对实验进行数值模拟,模拟值与实验值符合较好。在此基础上,改变纵向涡的翼高和形状来模拟,发现两者均为换热影响的因素,相比之下,高宽比为0.4纵向涡发生器的换热效果比高宽比为0.5和0.6的要好。而采用相同高宽的矩形翼时,N u高于三角翼,但其换热性能指标却低于直角三角翼。  相似文献   

12.
纵向涡发生器传热强化的研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
黄军  王令  王秋旺  黄彦平 《动力工程》2007,27(2):211-217
通过对纵向涡发生器研究进展的回顾,可以看出以往的研究主要集中在纵向涡发生器对气体介质的传热强化上,而对液体介质的传热强化作用的研究较少.运用场协同原理对纵向涡的产生和传热强化作用机理作出了初步解释.下一步的研究工作首先应对纵向涡发生器的几何尺寸进一步优化,其次针对矩形窄通道内液体的强化传热进行深入研究,最后以水为介质时,针对纵向涡发生器对窄间隙矩形通道内临界热流密度的影响机理进行研究.  相似文献   

13.
多排纵向涡发生器强化竖直平板自然对流换热的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
对多排纵向涡发生器对竖直平板自然对流的强化效果进行了研究。结果表明,在一定Rayleigh数范围内,直角三角翼纵向涡发生器的翼高、翼宽以及多排布置的阵列方式是影响强化换热的主要因素。在高宽比一定的情况下,存在最佳翼高。发现多排布置时LVG阵列方式的不同会影响换热效果;且要使得整个板的强化换热效果达到最佳,应选择沿竖直发热板长度方向间隔的布置多排LVG,并适当拉大间隔距离。  相似文献   

14.
Longitudinal vortices are capable of producing beneficial effects in heat transfer enhancement. Experiments in natural convection heat transfer enhancement were done on a vertical flat heating plate using delta‐winglet longitudinal vortex generators (LVGs) arranged in rows. In an experimental range of Rayleigh number, the height and width of the winglet of the longitudinal vortex generator (LVG), the array form of the longitudinal vortex generators on the heat transfer performance were experimentally investigated, and the best height of the winglet of the longitudinal vortex generator was obtained. The results showed the change of the array form of the longitudinal vortex generators could affect the heat transfer effect. Finally by arranging some longitudinal vortex generator arrays with the appropriate interval, the whole heat transfer effect of the interval could reach a prime value. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 35(5): 351–358, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/htj.20119  相似文献   

15.
纵向涡发生器强化传热管的实验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
介绍了一种高效强化传热管,沿传热管内壁轴向均匀排布三列成对的纵向涡发生器,在常壁温条件下进行加热空气在管内流动的冷却实验,研究强化传热管的传热和阻力特性。结果表明,在过渡流区管内置纵向涡发生器的强化传热大大增强,Nu增大为光管的2.02.3倍,阻力损失也相应有所增加,提出一种比较优化的发生器的形状设计,探讨了传热和阻力随设置间距变化的规律。  相似文献   

16.
This paper summarizes the current state of the art related to improvement of the heat exchanger surfaces using streamwise longitudinal vortices. Primarily, the improvements related to fin-tube cross-flow heat exchangers and the plate-fin heat exchangers have been addressed. Protrusions in certain forms, such as delta wings or winglet pairs, act as vortex generators, which can enhance the rate of heat transfer from the heat-exchanger surfaces that may be flat or louvered. The strategically placed vortex generators create longitudinal vortices, which disrupt the growth of the thermal boundary layer, promote mixing between fluid layers, and hence lead to augmentation in heat transfer. The flow fields are dominated by swirling motion associated with modest pressure penalty. Heat transfer is augmented substantially for all the proposed configurations of the longitudinal vortex generators, such as delta wings, rectangular winglet pairs, and delta winglet pairs, with varying degree of pressure penalty. Both computational and experimental investigations on flow and heat transfer in the heat exchanger passages with built-in vortex generators are revisited and summarized.  相似文献   

17.
利用三维数值模拟的方法对带有3种异形纵向涡发生器的H型翅片椭圆管换热器的空气侧流动传热特性进行研究。基于H型翅片椭圆管束,讨论了在不同雷诺数下,纵向涡发生器的摆放位置、摆放攻角和形状对空气侧流动传热的影响。研究表明:纵向涡发生器能够将高能量的流体引向流速较低的壁面区域,使冷热流体之间的混合加剧,增强流体的湍流动能,进而达到强化传热的效果;与无纵向涡发生器的管束相比,带纵向涡发生器管束的传热效果有明显的提高;当纵向涡发生器后置时,换热器的传热效果最优;在雷诺数相同,攻角为30°时,流体的传热性能和阻力特性均达到最优;相同攻角摆放时,椭圆角矩形发生器的传热性能和阻力因子均优于其他两种形式的发生器。研究结果为烟气余热回收系统换热器传热性能强化提供理论依据。  相似文献   

18.
3-D numerical simulations were presented for laminar flow and heat transfer characteristics in a rectangular channel with vortex generators. The effects of Reynolds number (from 800 to 3 000), the attack angle of vortex generator (from 15° to 90°) and the shape of vortex generator were examined. The numerical results were analyzed based on the field synergy principle. It is found that the inherent mechanism of the heat transfer enhancement by longitudinal vortex can be explained by the field synergy principle, that is, the second flow generated by vortex generators results in the reduction of the intersection angle between the velocity and fluid temperature gradient. The longitudinal vortex improves the field synergy of the large downstream region of longitudinal vortex generator (LVG) and the region near (LVG); however, transverse vortex only improves the synergy of the region near vortex generator. Thus, longitudinal vortex can enhance the integral heat transfer of the flow field, while transverse vortex can only enhance the local heat transfer. The synergy angle decreases with the increase of Reynolds number for the channel with LVG to differ from the result obtained from the plain channel, and the triangle winglet performs better than the rectanglar one under the same surface area condition. __________ Translated from Journal of Xi’an Jiaotong University, 2006, 40(9): 996–1000 [译自: 西安交通大学学报]  相似文献   

19.
The flow fields and heat transfer characteristics in a parallel-plate channel with a transversely placed spiral coil insert were investigated by three-dimensional numerical simulation. The structure of multi-longitudinal-vortices (MLVs) induced by the spiral coil and the effects of MLVs on velocity and temperature fields were studied. The three-dimensional spiral coil induces a series of longitudinal vortices in the channel including leading longitudinal vortex, mainstream longitudinal vortices, near-wall longitudinal vortices, and rear central longitudinal vortex. Transport by the longitudinal vortices can increase the mass exchange between the boundary layer and the mainstream, which speeds up the heat migration from the channel walls and enhances the heat diffusion in the mainstream.  相似文献   

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