内置转子换热管三维流动与传热数值模拟

摘要

本文概述了转子组合式强化传热装置的强化传热和自清洁原理，建立了光管及内置转子换热管的三维流动模型，采用RNGk-ε湍流模型对换热管内流场、场协同度等进行了数值模拟，得到了内置转子换热管管内流体的流动特性和传热特性，同时模拟分析了转子外径对内置转子换热管的传热及阻力特性的影响。模拟结果表明：内置转子换热管管内流体的径向速度和切向速度较光管有所提高；内置转子后，换热管内流体的速度场与热流场的协同度明显得到了改善；从而证实了转子能够显著增强换热管的换热过程，提高换热效率；同时，随着转子外径的增大，转子的强化传热效果得到明显改善，阻力系数也有所增大。