水-油换热器管道流动优化数值模拟案例.doc

题 目 水-油换热器管道流动优化数值模拟 学生姓名 学号 专业班级 设计（论文）内容及基本要求 设计要求： 一、采用理论分析和CFD数值模拟方法对水-油管道流动进行优化数值模拟工作。对不同形式的管道流动的流动状态以及传热特性进行分析对比从而达到优化设计的目的。 二、内容要求： 1.阅读收集技术文献资料（其中期刊、会议论文不少于6篇）， 理解设计任务，按学校有关要求完成开题报告一份（前4周完 成），包括本课题研究意义、国内外研究现状、研究内容及方法、详细的阶段进度时间计划等内容； 2.翻译相关外文资料一篇，原文不少于15000个印刷符号； 3.熟悉并熟练掌握FLUENT数值模拟软件，并对换热器凹槽管管道和波纹管管道的换热进行数值仿真分析； 4.完成设计说明书一份（30页左右）； 5.绘制有关技术图纸,图幅合计1张图纸0#； 6.所有正式文件均用A4纸张打印； 7.提交内容一致的电子文档和纸质文档各一份； 设计（论文）起止时间 20 年 月 日 至 20 年 月 日 设计（论文）地点 指导教师签名 年 月 日 系（教研室）主任签名 年 月 日 学生签名 年 月 日 水-油换热器管道流动优化数值模拟 摘 要:以水作为流动介质，应用三维常物性不可压缩流体稳态湍流流动模型，对凹槽管，波纹管内的流动及传热性能进行了数值模拟研究，并与光滑圆管进行了对比。针对波纹管管内流体流动的特点，采用RNGκ-ε湍流模型，凹槽管用标准流模型对等壁温边界条件下管内流体三维流动进行数值模拟研究了流速分别为0.5m/s、0.8?m/s、1.0m/s??、1.2?m/s时，在管径16mm，管长1800mm的波纹管中的传热特性。。经过模拟计算得出了流动与换热对于所选结构的波纹管，换热量随水流速度的增加而增大，同时湍流强化传热效应增强，波纹管均比相同管径的光管综合换热性能强 关键词：强化传热；凹槽管；波纹管；数值模拟；传热特性 Numerical?Simulation?for?Flow?Optimization?of?Water?Oil?Heat?Exchanger?Pipes Abstract: The fluid flow characteristics and heat transfer performance in fluted tube and corrugated tubes were numerically investigated and compared with smooth tube. It is three—dimensional steady incompressible turbulence flow and water as the working medium．D the special characteristics of flow field, corrugated tubes was performed by using the RNG k –ε turbulence model and fluted tube was performed by using the standard k-ε turbulence model for the wall temperature is constant in the tubes. The characteristics of turbulent flow and heat transfer in corrugated tubes of the diameter 16mm and the length 18000mm were studied in different condition of the velocity of flow at 0.5m/s, 0.8 m/s, 1.0m/s,1.2 m/s. At the same time, the cases which the fluid in different Reynolds number of 6000,12000,18000,24000 flows over fluted tube with higher wall temperature were simulated. The temperature, velocity distribution, pressure, turbulence intensity at different sections for fully developed fluid were obtained, which were compared with the result