一种扁管管翅式换热器的高效数值设计方法

• 作者: 马兵善 赵皓辰 王烨 石成志 王瑞君 鲁红钰 常悦
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 传热 换热器 扁管 低阶模型 等热流 速度场重构 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（S2）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 104-110
• 页数: 6页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200162

摘要

传统的数值模拟方法计算量大，计算时间长，很难满足现代工业发展的需求。以扁管管翅式换热器为例，采用适体坐标与最佳正交分解（POD）相结合的方法构建了低阶模型，在等热流边界条件下对扁管管翅式换热器中流动与传热过程进行计算，并将POD计算结果与有限体积法（FVM）计算结果进行了对比。结果表明：POD方法能准确地捕捉到不同数量参数变化情况下的温度场及速度场信息。对于3变量工况重构速度场及温度场的相对偏差平均值的最大值分别为1.90%、0.308%。采用POD方法在保证计算精度的前提下将FVM计算速度最大能提高3093.4倍。研究对于提高扁管管翅式换热器数值设计效率、拓展POD方法的工程应用领域有一定的理论参考价值。