矩形自支撑缩放管换热器强化传热的结构优化

• 作者: 焦凤 邓先和
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 自支撑 缩放管 强化传热 场协同 结构优化
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 2376-2385
• 页数: 10页
• 分类号: TQ051.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2013.07.010

摘要

在新型换热器——矩形自支撑缩放管换热器的基础上,通过FLUENT软件利用三维数值模拟的方法分别研究在缩放段长度比例保持不变的情况下,缩放节距及缩放肋高对换热器管程、壳程及整体综合传热性能的影响,并得出缩放管的优化尺寸.研究表明:对于换热器管程和壳程,缩放节距l越小,换热效果越好,阻力也越大,壳程在l=16.5 mm时综合传热性能达到最佳,而管程则在l=9 mm时综合传热性能最好；缩放肋高h越大,二者的换热效果越好,阻力也由于管子的粗糙程度增加而变大,此时综合传热性能管程在h=1.25 mm时最好,壳程则在h=0.5 mm时最好.引起这些变化的原因主要是由于随缩放节距与缩放肋高的增加,管程和壳程通道内的回流区不断增加,在回流区的增加造成阻力增加的同时,也改善了速度场与温度场的协同性,从而使二者的传热性能增强.最后将管程和壳程作为一个串联的整体进行综合考虑,得到整个换热器的综合传热性能在l=15 mm,h=0.75 mm时达到最佳,综合因子η=1.136～1.155(壳侧Re=27900～41900).

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邓先和	华南理工大学化学与化工学院	165	2177	26.0	36.0
2	焦凤	华南理工大学化学与化工学院	5	64	3.0	5.0