多头螺旋管换热过程的三维数值模拟

摘要

随着节能减排的生态发展理念深入人心，如何最大限度地提高能源的利用率，成为时下研究的热点．文中以多头螺旋管为研究对象，并以当量直径的光管作为基准管，运用有限元分析软件ANSYS对模型的传热过程进行数值模拟，得出了换热过程中温度场与流场的分布状况，而后结合传热学中的边界层理论和协同场理论对结果进行综合分析．结果表明：在等热流的情况下，多头螺旋管的换热性能明显优于光管，相对光管，多头管内流体的出口温升相对提高了2．6倍，出口速度相对下降50％；其特殊的内外凸筋结构，是强化传热的主要原因，同时，凸筋造成流体的有涡流动，也使得多头螺旋管管壁不易结垢．