换热器扭转椭圆管内流动与换热研究

摘要

本文对可用于车用换热器的一种新型强化换热管——扭转椭圆管(AEAT)内周期性充分发展段的流动与换热特性做了详细的数值模拟,模拟结果与实验结果做了对比.结果显示,在层流区,fRe=84.7,而流动状态从层流向湍流的转捩提前到约Re=1000左右.对Nu,标准κ-ε模型的模拟结果与RNGκ-ε模型的模拟结果非常接近,其值不仅远高于用Gnielinski公式计算的圆管的Nu,而且也高于椭圆管的模拟结果.还比较了相同泵功下的换热性能,结果表明,扭转椭圆管性能明显优于圆管.另外,模拟结果显示,管内流动的复杂的多纵向涡状态有助于提高流场和温度梯度场的协同程度,从而大大强化了对流换热.