热科学与技术

作者：梁展程

单位：广东万和热能科技有限公司

关键词：扭曲管,波节管,波纹管,场协同,强化换热,数值模拟,

针对新型强化换热管的几何特征，采用三维数值模拟方法，分别从速度—压力场协同性、综合评价因子ε、速度—温度场协同角三个方面对扭曲管、波节管、波纹管开展研究。对波纹管的实验测量结果与数值模拟结果最大相对偏差为2.35%。数值模拟结果表明，纹管管外Re从569~7 399变化，总压降从3.78增长到317.30Pa；扭曲管Re从508~7 622变化，总压降从0.84增大到62.50Pa；波节管Re为580~7 550变化，总压降从1.29增长到110.00Pa，波纹管阻力相比波节管最大提高186.7%，相比于扭曲管提高408.4%，Re4 500时波节管换热性能逐渐超越扭曲管以及波纹管，在计算范围内Nu比扭曲管最大提高5.17%，比波纹管最大提高5.40%；波节管的周期性波峰对于强化换热和减阻作用显著；波纹管的压降、强化换热表现均弱于波节管和扭曲管。根据计算结果拟合出Nu数与Re、Pr的实验关联式，为管壳式换热器设计提供一定的理论和依据。

来源：2022年第6期

《热科学与技术》期刊编辑部

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