钉头管自支承式换热器耦合传热和流场数值模拟研究.pdfVIP

钉头管 自支承式换热器的耦合传热及 流场数值模拟研究 刘娇洋，江 楠 (华南理工大学 化工机械研究所，广东 广州 510640) 摘 要：对钉头管 自支承式换热器的结构进行合理简化，建立数值模型，用FLUENT软件对其温度场 和流场进行数值模拟，分析比较了钉头管 自支承式换热器对空气、水、润滑油3种介质的强化传热 效果。结果表明钉头管 自支承式换热器对粘度较小的空气介质效果更明显，其强化传热系数可达 光管结构的1．7倍左右，压降为光管结构的1．04～1．08倍。 关键词：自支承式换热器；钉头管；强化传热；数值模拟；流场分析 中图分类号：TQ051．5；TQO50．2 文献标识码：A 文章编号：1001—4837(2010)06—0028—05 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2010．06．006 CoupledHeatTransferandNumericalSimulationforPin——finned TubesSelf——supportHeatExchanger LIU Jiao—yang，JIANG Nan (MachineryandAutomotiveEngineeringInstitute，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou 510640，China) Abstract：Accordingtothestructureofpin—finnedtubesself—suppo~heatexchanger，thesturctureis simplifiedandnumericalmodelisbuilt．Thetemperaturefieldandflow fieldaresimulatedbyFLUENT software．Theheattransferenhancementeffecttoair，waterandlubricatingoilisanalyzed．ItSHOWSthat thepin——finnedtubesself--suppo~heatexchangerisgoodatheattransferenhancementespeciallytolow viscositymedium suchasair，theheattransfercoefficientofpin—finnedtubesself—suppo~ heatex． changerisabout1．7timesthatoftheplaintubesandthepressuredropisabout1．04—1．08times． Keywords：self—suppo~heatexchanger；pin—finnedtube；heattransferenhancement；numericalsim— ulation；flow fielddistribution 换热器形式，其关于壳程强化传热技术的研究主 1 引言 要集中在换热管外表面结构和管束间支撑装置结 构两个方面。钉头管 自支承式换热器ll是由钉 近年来，由于对节能环保的重视，换热技术获 头管一光管混合布置而成，同折流板、折流杆、螺 得了迅速发展。对流强化传热一直是换热器研究 纹管、翅片管等换热器结构相比，它将壳程强化传 的重点，管壳式换热器作为使用较为普遍的一种 热研究的两个方面有机地结合起来，既利用管外 第 27卷第 6期 压 力 容 器 总第 211期 表面结构的变化强化了壳程传热，又达到壳程管 换热器体积庞大，部件繁多、复杂，难 以实现 束间相互支撑的目的，不再需要设置专门的管束