多孑L泡沫金属换热器内流体流动和传热的均匀性分析.PDF

Vo1．34NO．6 华 东 理 工 大 学 学 报 (自然 科 学 版) JournalofEastChinaUniversityofScienceandTechnology (NaturalScienceEdition) 897 2008—12 文章编号：1006—3080(2008)06—0897—05 多孑L泡沫金属换热器 内流体流动和传热的均匀性分析 李菊香 ， 涂善东 (1．南京工业大学能源学院，南京 210009；2．华东理工大学机械与动力工程学院，上海 200237) 摘要 ：在恒定热流密度条件下，对单相流体分别强制轴 向层流流经多孔泡沫金属换热器管内、 外的流动和对流传热的均匀性进行了分析。结果表明：填充多孔泡沫金属后 ，流体的速度和温度分 布的均匀性比光管时明显提高。对于壳程 区域的全角点管间区域与 内部管间区域 ，多孔泡沫金属 的孔 隙率越大，两者 间平均流速的差异越大，对流换热的差异越 小；多孔泡沫金属 的ppi数越大，两 者间的平均流速和对流换热的差异越小；管间距越大，平均流速的差异越小。 关键词：多孔泡沫金属 ；管壳式换热器；流动；传热 ；均匀性 中图分类号：TB343．8；TK124 文献标识码 ：A Analysison UniformitiesofFlow andHeatTransferof Fluidin PorousM etalFoam HeatExchanger LIJu—xiang 。 TUShan—tung (1．CollegeofEnergy，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China；2．Schoolof MechanicalandPowerEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology， Shanghai200237，China) Abstract：Theuniformitiesofflow andheatt1ansferofsinglephasefluidinaquadratetube—shellheat exchangerundertheconstantheatfluxboundaryconditionwereanalyzed，inwhichthetubeswereputin squareorder．Theflowsbothintube—sideandshell～sidewereforcedin laminarmannerintheaxialdirec— tion．Thedistributionsofvelocity and temperatureoffluid insidethetubefittedwith theporousmeta1 foam weremoreuniform thanthatoftheblanktube．Fortheboundaryunitandtheinnerunitbothinshell side，thehighertheporosityoftheporousmeta1foam，thebiggertheaveragevelocitydifferenceandthe smallertheheatconvection differencebetween thetwokindsofunits．Themoretheppinumberofthe porousmetalfoam，thesmallerboth theaveragevelocitydifferenceand theheatconvection difference betweenthetwokindsofunits．Thebiggerthetubeinterval，thesmallertheaveragevelocitydifference betweenthetwokindsofunits． Keywords：porousmetalfoam ；tube—shellheatexchanger；flow