弯曲内肋换热管综合换热性能的数值模拟

摘要

基于纵向涡强化换热理论提出了新型的强化换热管——弯曲内肋强化换热管。运用数值计算的方法,在Re=500~40000研究了新型强化换热管结构参数肋宽a、导程p、肋深e和Re数对Nu、f及换热性能评价指标PEC的影响,并拟合出换热管Nu、f的量纲为1关联式。结果表明：由于内肋的作用,在换热管的近壁面区域能够有效诱导产生沿纵向的涡旋结构,破坏壁面边界层,实现强化换热;导程p和肋深e对综合换热性能影响较大,肋宽a对综合换热性能影响较小,在Re=500~40000范围内,新型换热管较优的结构参数为p=10mm、e=0.6mm、a=1.8mm;与普通平滑圆管相比,当Re〈2300,其换热性能Nu可达到普通圆管的2.9~7.0倍,沿程阻力系数f约为普通圆管的1.4~3.6倍;