开缝翅片换热器三维流动传热特性数值研究.pdf

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1、第39卷第6期当代化工Vo1．39，No．62010年12月COntemp0raryChemica1IndustryDecember，2010开缝翅片换热器三维流动传热特性数值研究鹿钦礼，熊新强，马贵阳，杜明俊，陈鹏鹏(1．辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001；2．中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北任丘06225522．中国电器科学研究院，，～东广州510860)摘要：建立了开缝翅片换热器三维流动传热物理模型和数学模型，针对不同开缝位置的换热单元进行数值计算。并应用场协

2、同理论分析了不同入口速度对换热特性的影响。研究表明：对翅片进行开缝能够有效提高翅片管的换热性能、强化传热，且下游开缝比上游开缝换热效果好，全部开缝换热效果最好。随着入口速度的增大4种翅片换热量明显增强，增加入口流速也可提高换热效率，但压力损失较大。计算结果可为工程实际应用提供一定的理论指导。关键词：翅片换热器；开缝；场协同理论；换热特性；数值研究；中图分类号：TQ021-3文献标识码：A文章编号：1671—0460(2010)06—0706—03NumericalStudyonThree-Dimensi

3、onalFlowHeatTransferCharacteristicsoftheSlotFinHeatExchangerLUQin-li，XIONGXin—qiang~，MAGui-yang，DUMing-jun2CHENPeng-pengj(1．CollegeofPetrolandNaturalGasEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China；2．ChinaPetroleumEngineeringCo．．Ltd．Nor

4、thChinaCompany，HebeiRenqiu062552，China；3．ChinaNationa1ElectricApparatusResearchInstitute，GuangdongGuangzhou510860，China)Abstract：Thephysicalmodelandmathematicalmodelofslotfinheatexchangerthree—dimensionalflOWheattransferwereestablished．andsomenumericalca

5、lculationsonheattransferunitSwithdiferentslotlocationswerecardedout．Influenceofdiferentinletvelocitiesonheattransfercharacteristicswasanalyzedwiththefieldsynergyprinciple．Theresultsshowthatslotonthefincaneffectivelyimproveheattransferperformanceandheattr

6、ansferenhancementoffinnedtube，andtheheatVansferefectoftheupsVeamslotiSbetterthanthedownstreamslot，thebestheattransfereriectiSallupsfeamslotanddownstreamslot．Withincreaseofinletvelocity,heatexchangecapacityoffourfinsheatexchangersignificantlyincreases，toi

7、ncreaseinletvelocitycanalsoimproveheattransfereficiency，butpressurelossisbigger．Thecalculationresultscanprovidesometheoreticalguidesfortheengineeringpracticalapplication．Keywords：Finheatexchanger；Slot；Fieldsynergyprinciple；Heatexchangerperformance；Numeri

8、calstudy换热器作为工艺过程必不可少的单元设备广l模型的建立泛应用于石油、化工、动力、冶金、船舶、交通、制冷、空调等诸多领域。目前关于空调翅片尤其对1．1物理模型翅片管三维数值研究的文献还很少。随着对开缝本文针对4种形式(无缝翅片(A)、上游开缝翅片传热特性的深入研究和设计工艺的不断完善，(B)、下游开缝(c)、全部开缝(D))的两排翅片管开缝翅片换热性能的量化及结构尺寸的优化已成的三维模型进行数值计算，开缝方式采用x型双桥为今后研究