涡发生器结构对螺旋通道传热和熵产的影响

• 作者: 何荣伟 冯振飞 刘鹏辉 夏树昂 朱礼 林清宇 石卫军
• 来源期刊: 轻工机械
• 学科: 工学
• 关键词: 螺旋通道 涡发生器 传热性能 熵产
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 研究·设计
• 页码范围: 5-10
• 页数: 6页
• 分类号: TK124
• 字数: 3779字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-2895.2016.04.002

摘要

为考察恒热流密度时不同形状涡发生器对螺旋通道内流体湍流状态下传热特性的影响,采用RNG κ-ε湍流模型,对内壁光滑以及内置体积相同的半球形、圆柱形和圆锥形涡发生器的螺旋通道进行数值模拟.在工质为常温水,热流密度为50 000 W/m2,入口温度为298 K,入口速度范围为0.5～1.0 m/s的条件下,研究了湍流状态下4种螺旋通道的努赛尔数、泊肃叶数和综合性能评价因子(η),并根据热力学第二定律进行熵产计算.结果表明:在湍流状态下,3种涡发生器对努塞尔数的影响不大,泊肃叶数有所增加,η均小于且接近1,总熵产提高,并随雷诺数的增加而减小.综上可知,涡发生器结构的改变对螺旋通道的传热效果影响较小,对熵产提升显著.