非对称翅片管换热优化：数值模拟最佳管心位置

本文档深入探讨了非对称翅片管换热器在空气侧流动与换热特性方面的数值模拟研究。作者赵建会和李磊利用Fluent软件，针对西安科技大学能源学院的一个具体实例，对非对称翅片管的管中心位置对其换热性能的影响进行了细致的分析。他们研究了七种不同的管中心到翅片前后边缘距离的比值，发现当这个比值达到1.32时，换热量表现最优。对比对称翅片管，非对称翅片管在相同工况下能够显著提升换热量，最大可增加10.01%，同时，压降仅增加了3.38%，这表明非对称布局可能带来更好的热交换效率，尽管可能会带来轻微的阻力增加。 通过对翅片表面分布形式的区分，非对称翅片包括管中心非对称和开缝形式两种类型。在实际应用中，尽管国内制冷行业普遍采用对称翅片，但非对称翅片在日本制冷行业中得到了广泛应用。作者指出，尽管关于开缝式非对称翅片管换热性能的数值模拟已经有很多研究，但对于最佳管中心位置的选择，特别是对于单排非对称翅片来说，这项工作相对较少。作者选择Fluent数值模拟软件进行研究，因为该软件在暖通空调设备设计中被广泛使用，能提供精确的模拟结果。 物理模型部分，研究人员考虑了家用空调换热器常用的平翅片管尺寸，包括管子的外径、内径、管中心距以及翅片的厚度和间距，这些都是建立数学模型和进行数值模拟的基础参数。通过这样的模拟，研究者能够深入了解非对称翅片管如何优化热交换过程，并为实际工业设计提供有价值的指导。 总结来说，这篇文章的核心内容是通过数值模拟优化非对称翅片管换热器的设计，尤其是在管中心位置的选择上，以提高换热效率和控制阻力，这对于提高制冷设备的性能和效率具有重要的工程意义。