基于螺旋片强化的套管换热器性能

• 作者: 向飒 夏春杰 张光辉 王定标 王艺玮 董永申
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 传热 套管式换热器 螺旋片 螺旋升角 数学模拟 计算流体力学
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 1208-1214
• 页数: 7页
• 分类号: TK172
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.04.008

摘要

基于RNGk-ε模型对螺旋片强化的套管换热器的传热进行模拟,通过模拟结果与文献中的实验结果进行对比来验证模拟的可行性;分析了Reynolds数为2362～16860范围内的螺旋升角α变化对Nusselt数和摩擦阻力系数f的影响;并考察了等泵功率下的综合传热性能PEC值的变化规律.结果表明:Nu和f的平均误差分别为7.1％和1.3％,证明所采用的研究方法是可行的;α在15°～75°范围内,Nu和f均随着α的减小而增大,特别地,当α小于35°时,f随α的减小剧烈增大;在等泵功率下,PEC值为0.84～1.93;α在15°～45°时,α为35°具有较好的综合传热性能,α为55°、65°和75°时,虽然其PEC值比35°时略高,但其Nu与35°时相比要小很多,实际应用中考虑到传热速率的问题,选择35°的螺旋升角较为合适,此时,PEC值为1.26～1.62.另外,为减小f,提出倾斜螺旋片强化的方法;螺旋升角α为35°、螺旋片倾斜角β为10°时,与普通螺旋片相比,Nu基本一致,甚至略大,而f减小了12.5％～14.5％,此时,PEC值为1.38～1.71;场协同理论也很好地验证了这一结果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王定标	郑州大学化工与能源学院	112	1346	18.0	31.0
2	向飒	郑州大学化工与能源学院	47	358	10.0	15.0
3	董永申	郑州大学化工与能源学院	6	54	4.0	6.0
4	夏春杰	郑州大学化工与能源学院	8	56	4.0	7.0
5	王艺玮	郑州大学化工与能源学院	1	14	1.0	1.0
6	张光辉	郑州大学化工与能源学院	20	53	4.0	6.0