顺排管束流动和传热数值模拟

论文摘要

采用数值模拟的方法考察了列管式换热器中顺排管束的流动和传热问题,计算了不同纵向节径比(S_L/D)和横向节径比(S_T/D)对顺排管束传递特征的影响,并综合评价了其换热效果。结果表明,管排结构中大部分圆管均受尾流影响,在前列圆管尾流的作用下,尾涡结构被改变。相比于单圆管,管排结构强化传热的作用较明显,且对管排横向间距变化较为敏感。结果显示,增大S_L/D和S_T/D均能提高努塞尔数(Nu),但同时阻力系数也随之增大。当S_L/D=2.7,S_T/D=2.5时,管束的综合传热能力最优。此外观察到管排结构可以减小涡脱落频率,对涡脱落起一定的抑制作用,并通过线性拟合得到了管排斯特劳哈尔(St)数与雷诺(Re)数的关系。

论文目录

• 1 数值计算
•   1.1 几何模型及数学描述
•   1.2 控制方程及计算方法
•   1.3 表征参数
•   1.4 网格划分及无关性验证
•   1.5 计算模型验证
• 2 结果与分析
•   2.1 管排与单圆管流场对比
•   2.2 管排结构参数对传热的影响
•     2.2.1 管排结构内圆管Nulocal分布
•     2.2.2 SL及ST对Nu的影响
•     2.2.3 过程综合评价
•   2.3 管排涡脱落
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘万旺,许志美,宗原,赵玲,柏德鸿,严水霖

关键词: 管排,强化传热,数值模拟,涡脱落

来源: 华东理工大学学报(自然科学版) 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 动力工程

单位: 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室

分类号: TK124

DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20180302002

页码: 15-22

总页数: 8

文件大小: 5045K

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