各种截面形状通道内对流换热的比较与修正的计算公式

摘要

对于各种截面形状通道中的对流换热，人们一直认为取水力当量直径作为定性尺度时，不同截面形状通道内的强制对流换热可近似用同一公式表达。本文对圆形、正三角形、正方形等六种截面形状通道内的湍流流动与换热进行了数值模拟。结果表明：定性尺度和Re数相同时，不同截面形状通道内的对流换热Nu值会存在一定程度的偏差，且最大偏差在30%以上。当对精度要求不高时，可以采用统一的换热关联式，如适用于圆管的Dittus-Boelter公式；但当有较高精度要求时，则应根据通道截面形状采用不同的公式计算传热。本文根据模拟结果，提出了适用于不同截面形状通道的对流换热公式。