缩放管内湍流对流换热(Ⅱ)结构优化

摘要

根据缩放管管内湍流对流换热的场协同控制机理,提出一种强化缩放管管内湍流对流换热的改型结构,即保持肋高和肋距不变的前提下,采用平直连接收缩段和扩张段的方式,延长收缩段的长度,相应缩短扩张段的长度,增强管内速度场与温度梯度场的协同作用.模拟计算的结果表明,这种新的结构可优化缩放管中速度场与热流场的协同关系,提高Nusselt数4.67%～8.34%,但同时也增大了阻力7.87%～15.22%(Re=1.5×104～5×104).与惯用的优化缩放管结构(收缩段为扩张段2倍)相比较,改型后的缩放管的Webb性能因子η=1.008～1.06.