河北
翅片管散热器在工业生产中得到了广泛应用,其潜在效能的提升在近年来备受关注。螺旋锯齿环形翅片管作为管翅式换热器的重要组成部分被广泛应用于大型的工业锅炉及省煤器等工业设备中。螺旋锯齿环型翅片是由螺旋环形翅片发展而来,与连续型翅片相比,螺旋锯齿环型翅片管构成通道内的扰动剧烈,湍流状况较好,表现出了更高的效率和更好的传热能力。但是目前对螺旋锯齿环形翅片管涡动力学特性的数值研究较为少见,其涡动力学特性对于传热特性的影响更是鲜有人关注。
为了探究螺旋锯齿环形翅片单管和管束构成通道内的涡动力学特性和传热特性,以及涡动力学特性与传热特性的关系,对螺旋锯齿环形翅片单管和管束构成的通道进行了研究。本文采用数值模拟的方法对三维螺旋锯齿环形翅片管进行了非稳态计算,选择了四种湍流模型和两种壁面函数对圆形翅片管进行了模拟计算,并将计算结果与其他学者的结果进行了比较,结果显示SST k-ω湍流模型的表现最好,可以在非稳态计算时准确捕捉到翅片管后的卡门涡,同时对传热和压降特性的预测也符合预期;在完成数值方法验证后。
首先对螺旋锯齿环型翅片单管在不同结构参数下（翅片间距、翅片高度）的涡动力学特性和传热特性分别进行了模拟,研究了螺旋锯齿环形翅片单管在不同结构参数下的涡动力学特性和传热特性,并分析了其涡动力学特性与传热特性的关系。其次对螺旋锯齿环型翅片管束在不同纵向管间距下的涡动力学特性和传热特性分别进行了模拟,研究了螺旋锯齿环形翅片管束在不同纵向管间距下的涡动力学特性和传热特性,并分析了翅片管束的涡动力学特性与传热特性的关系。
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