不同截面形状螺旋管流动与传热的数值研究

通过计算流体力学方法对圆形、椭圆形和矩形截面的螺旋管在湍流工况下的流动及传热性能进行模拟,分析了不同截面螺旋管内流体的速度场、温度场分布特征和场协同性能。结果表明,不同截面形状的螺旋管内均产生了二次流,二次流速度平均达到主流速度的2.7%~4.7%,二次流影响了场协同性能,进而影响了传热性能。圆形截面螺旋管综合传热性能最佳,椭圆形和矩形的螺旋管中,沿螺旋管螺旋线径向方向和轴向方向尺寸比值大的综合传热性能更好。随着Re的增大,场协同对于强化传热的影响逐渐减小,主流的湍流进一步成为强化传热主导因素。