基于某風洞換熱器結構,建立了翅片橢圓管換熱器的三維模型。研究了翅片橢圓管的偏斜角α對換熱器傳熱、壓降特性及出口空氣溫度場均勻性的影響。由于換熱器的當量直徑較小,雷諾數(shù)Re的變化范圍為3 500～5 200。數(shù)值模擬結果表明:橢圓管偏斜角的改變影響了換熱管尾渦的流向,從而改變了換熱器的性能;隨著橢圓管偏斜角的增大,換熱性能增大的趨勢減緩,而壓力損失增大的趨勢逐漸加劇;當橢圓管偏斜10°時,換熱器不僅具有較優(yōu)的整體性能,而且具有較優(yōu)的出口空氣溫度均勻性。

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【部分圖文】：

圖1 偏斜翅片橢圓管示意圖

圖1為所研究的偏斜翅片管換熱器示意圖,選取圖1a中虛線框標示的周期單元進行模擬計算。主要幾何尺寸如表1所示。表1翅片橢圓管主要幾何參數(shù)翅片寬度H/mm80翅片長度L/mm60橢圓長半軸長度a/mm24橢圓短半軸長度b/mm8翅片厚度δ/mm0.3翅片間距F....

圖2 模型可靠性驗證

將模型的數(shù)值模擬結果與Tang等人的實驗結果[20]進行了對比,結果如圖2所示。Nu的最大偏差為12.3%,最小偏差為0.88%;f的最大偏差為16.3%,最小偏差為1.0%。由此可以看出,數(shù)值模擬結果與實驗結果吻合較好,說明采用該數(shù)值方法分析換熱器傳熱、壓降特性,以及出口空氣溫....

圖3 Nu隨Re的變化

從圖3可以看出,在相同的偏斜角下,平均Nu隨著Re的增大而增大。偏斜角對平均Nu有輕微的影響。與0°偏斜角結構相比,隨著偏斜角的增大,平均Nu相應增長了1.87%～3.92%。從圖4可以看出,f隨著Re的增大而減小。當偏斜角較小時(如偏斜5°),f的增長不明顯。隨偏斜角增大,f增....

圖4 f隨Re的變化

從圖4可以看出,f隨著Re的增大而減小。當偏斜角較小時(如偏斜5°),f的增長不明顯。隨偏斜角增大,f增幅變大。當偏斜角為20°時,f增至約9%。整體性能θ表示的是換熱與壓降性能的綜合指標,其隨Re的變化如圖5所示�？梢�,整體性能隨Re的變化并不是單調的。以θ=1(α=0°)為基....

本文編號：4048049