"非牛顿流螺旋换热器的数值研究与优化设计"
PDF格式 | 1.34MB |
更新于2025-01-16
| 28 浏览量 | 举报
工程科学与技术，国际期刊
22
（
2019
）
1107
完整文章
螺旋肋
Seyed Shahab Mozafarie，Kourosh Javaherdeh
桂林大学机械工程系
Box 3756
，拉什特，伊朗
阿提奇莱 因福奥
文章历史记录：
2018年12月24日收到
2019
年
1
月
20
日修订
2019
年
3
月
4
日接受
在线预订2019年
保留字：
非牛顿流螺旋翅片
双管
传热系数压降
A B S T R A C T
本文对非牛顿流体在内管螺旋肋片套管换热器中的流动和传热特性进行了数值研究。非牛顿幂律流体在环空侧
以层 流稳态流动.建立 了三维CFD计算模型，确定了恒温管壁环隙内对不同的Graetz数（23
×
103
≤
Gz
≤
55
×
103）和翅片间距（25 mm
≤
p
≤
100 mm）进行了数值分析以光滑套管换热器为例，对模型进行了验证，模型
与经验关联式吻合较好。螺旋肋片的使用，建立了旋转流与涡核，同时加强了传热和压降。此外，热性能的提
高，通过增加翅片间距。通过数据处理，得到了有价值的、实用的Nu和f的关联式，可用于套管式换热器的工业
设计
©2019 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CC
BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。
1.
介绍
双管换热器（
DPHE
）是由两个同心管组成，常用于石油化工、
营养、石油工业和热泵
[1]
。
DPHE
的优点是它用于高压情况和宽范
围的流体温度。此外，它可以用于苛刻的污垢状态，因为它可以很
容易地清除，并获得良好的平行或逆流序列。目前，暖通空调行业
的工程师认为，
DPHE
是一种可行的节能装置。
DPHE
通常用作空
调系统中的冷凝器或蒸发器
[2]
。设计和维护成本低也导致小型工业
使用这种换热器。虽然大多数研究人员对研究牛顿流体感兴趣
[3]
，
但最近对非牛顿流体的研究更受欢迎，因为这些流体在化学和食品
工业、挖掘和获取化石燃料的过程、工厂废物和热交换器的传输中
起着关键作用
[4]
。非牛顿流体通常由于高表观粘度而具有低传热，
因此这推断了在工业装置设计中研究这些流体的热行为和流动动力
学以增加传热的重要性本文综述了国内外对双管热管换热器的一些
研究
*
通讯作者。
电子邮件地址：
Javaherdeh@guilan.ac.ir
（
K.
Javaherdeh
）。由
Karabuk
大学负责进行同行审查。
介绍了套管式换热器的结构和性能，并表明为提高套管式换热器的热
性能已做了许多努力。关于
DPHE
的主要研究之一由
Mozely
完成
[5]
。采用数值模拟和实验相结合的方法对
DPHE
的动态特性进行了
预测
Ma
等人
[6]
对双管换热器中
SCO
2
用遗传算法对实验数据进行
Syed
等人
[7]
对一种具有三角形和矩形横截面的变厚度翅片的套管式
换热器进 行了 数 值研 究。 相对于矩形鳍，
Nu
的增益高 达
178%
。
Tsali
和
Kahalerras[8
，
9]
数值研究了具有多孔翅片和脉动流以增加
传热的双管换热器。
Mohanty
等人对带扭带套管换热器进行了数值
[10].
得出的结论是，传热速率的增加导致压降的增加，这被认为是
摩 擦 系 数 。
H. Arya
等 人 。
[11]
实 验 研 究 了 双 管 热 交 换 器 中 的
MgO27%
的传热增强观察到的
wt.%= 0.3
，与基础液相比在环形热交
换器中进一步研究了纳米流体
[12
，
13]
。
Akpinar[14]
实验研究了内
管中具有螺旋线的
DPHE
。与空管相比，观察到
Nu
的增强高达
2.64
倍，
f
通过火用分析，发现无因次火用增加了
1.16
倍
https://doi.org/10.1016/j.jestch.2019.03.001
2215-0986/
©
2019 Karabuk University.
出版社：
Elsevier B.V.
这是一篇基于
CC BY-NC-ND
许可证的开放获取文章（
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
）。
可在ScienceDirect上获得目录列表
工程科学与技术国际期刊
杂志 主页：
www.elsevier.com/locate/jestch
下载后可阅读完整内容，剩余8页未读，立即下载
相关推荐
8 浏览量
7 浏览量
4 浏览量
cpongm
- 粉丝: 6
我的内容管理
展开
最新资源
- ITween插件实用教程：路径运动与应用案例
- React三纤维动态渐变背景应用程序开发指南
- 使用Office组件实现WinForm下Word文档合并功能
- RS232串口驱动：Z-TEK转接头兼容性验证
- 昆仑通态MCGS西门子CP443-1以太网驱动详解
- 同步流密码实验研究报告与实现分析
- Android高级应用开发教程与实践案例解析
- 深入解读ISO-26262汽车电子功能安全国标版
- Udemy Rails课程实践：开发财务跟踪器应用
- BIG-IP LTM配置详解及虚拟服务器管理手册
- BB FlashBack Pro 2.7.6软件深度体验分享
- Java版Google Map Api调用样例程序演示
- 探索设计工具与材料弹性特性：模量与泊松比
- JAGS-PHP：一款PHP实现的Gemini协议服务器
- 自定义线性布局WidgetDemo简易教程
- 奥迪A5双门轿跑SolidWorks模型下载
