В настоящей работе исследование теплообмена в каналах со вставками различной формы с применением CFD-моделирования (computational fluid dynamics - вычислительная гидродинамика) проведено на примере газового водонагревателя. Исследованы вставки в трубку водонагревателя (завихрители потока) трех типов: звездообразные, спиральные проволочные и классического образца в виде витых лент. Для моделирования режима течения в работе используется RNG k - ε-модель турбулентности, где к - кинетическая энергия турбулентных пульсаций, ε - скорость диссипации кинетической энергии турбулентности. В исследованном диапазоне чисел Рейнольдса (от 5800 до 18500) максимальный коэффициент теплоотдачи получен при использовании звездообразных вставок с соотношением площадей поверхности звездообразной пластины и входного поперечного сечения трубы A_(star)/A_(inlet) = 0.50. Полученные результаты показали, что применение вставок всех типов приводит к значительному увеличению теплоотдачи и перепада давления по длине гладкостенной трубы. Кроме того, сделан вывод о том, что как коэффициент теплоотдачи, так и коэффициент сопротивления трения в трубе со звездообразной вставкой существенно выше, чем в трубе со спиральной проволочной вставкой и вставкой классического образца в виде витой ленты.
展开▼
