旋转矩形截面螺旋管内对流传热特性的研究

摘要

本文利用数值计算方法研究了旋转矩形截面螺旋管内的粘性流动,分析了在离心力,科氏力共同作用下曲线管道中的二次流动结构、轴向流速分布、截面温度分布、摩擦系数比以及管道Nusselt数比随各参数的变化情况.计算结果表明:对于不同截面的矩形螺旋管道,当旋转方向和主流方向相同时,旋转的作用与增大Dean数的作用相同,使得管道摩擦系数变大,管道换热效果增强,而当旋转方向和主流方向相反时,管道内流动结构变化十分明显,当F≈-1.3时,二次流出现类似于直扭管内的鞍状流动结构,轴向速度类似于静止直管内的流动结构,管道内的摩擦系数静止直管内的摩擦系数近似相同,换热效果减至最弱.