多向扰流换热管管内传热与流动特性数值模拟

论文摘要

采用Realizable k-espilon湍流模型对不同雷诺数下的多向扰流换热管进行数值模拟,首先在光滑管中进行数值模拟,并与经验公式进行对比,验证了该数值方法的可靠性;其次研究了该换热管的结构参数及雷诺数的变化对努塞尔数和阻力系数的影响,进而分析出同一雷诺数下槽深比、节距比的变化对湍流动能和出口温度分布的影响,最后归纳出努塞尔数和阻力系数随结构参数及雷诺数变化的准则关联式。结果表明:随着结构参数的变化,多向扰流换热管的传热与流动性能都会发生显著的变化;当节距比和雷诺数不变时,努塞尔数、阻力系数、湍流动能都随着槽深比的增大而增大;当槽深比、雷诺数不变时,努塞尔数、阻力系数、湍流动能随节距比的增大而减小。研究表明多向扰流传热特性优于光滑管,可以起到较好的强化传热作用,准则关联式可为强化换热提供理论指导。

论文目录

• 0 引言
• 1 数值研究
•   1.1 物理模型
•   1.2 数学模型
•   1.3 计算模型选取及边界条件设置
•   1.4 网格划分与无关性验证
• 2 数值计算结果与分析
•   2.1 数值方法验证
•   2.2 结构参数研究
•     2.2.1 槽深对MDT性能的影响
•     2.2.2 节距对MDT性能的影响
•   2.3 MDT与光滑管场态分析
•     2.3.1 出口速度矢量及温度分布
•     2.3.2 MDT结构参数变化对出口温度分布的影响
•   2.4 湍流动能
•     2.4.1 槽深对湍流动能的影响
•     2.4.2 节距对湍流动能的影响
• 3 MDT管内传热与流动特性准则关联式
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李永华,何仑,张莎,李广,杨少波

关键词: 多向扰流换热管,传热与流动特性,湍流模型,湍流动能,准则关联式

来源: 电力科学与工程 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 动力工程

单位: 华北电力大学能源动力与机械工程学院

分类号: TK172

页码: 71-78

总页数: 8

文件大小: 610K

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