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板翅式换热器翅片通道中流体流动与传热的计算流体力学模拟 被引量:44
1
作者 祝银海 厉彦忠 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1102-1106,共5页
针对平直形和锯齿形两种不同翅片类型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT对板翅式换热器的微小通道进行了模拟,得出了通道中流体的流动与传热特性.计算结果表明,在相同情况下,平直形和锯齿形翅片中冷热流体的局部传热系数的最大值都出... 针对平直形和锯齿形两种不同翅片类型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT对板翅式换热器的微小通道进行了模拟,得出了通道中流体的流动与传热特性.计算结果表明,在相同情况下,平直形和锯齿形翅片中冷热流体的局部传热系数的最大值都出现在入口处;在锯齿形翅片的相邻2个锯齿的交错面上,流体的局部传热系数和压力存在突变,流体的边界层厚度要薄于在平直形翅片中的厚度,流体的局部换热系数要和压损大于其在平直形翅片中的值. 展开更多
关键词 计算流体力学模拟 板翅式换热器 锯齿形翅片 平直形翅片
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板翅式换热器平直翅片表面流动及传热特性 被引量:25
2
作者 文键 李亚梅 +2 位作者 王斯民 厉彦忠 吴晨龙 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期25-28,39,共5页
为了提高板翅式换热器的换热性能,采用CFD数值模拟方法,研究了翅片结构参数和入口Re数对板翅式换热器平直翅片的表面传热与流动阻力特性的影响。研究结果表明:当流体被加热时,翅片通道内部靠近固体壁面的流体温度较高,通道中心主流体区... 为了提高板翅式换热器的换热性能,采用CFD数值模拟方法,研究了翅片结构参数和入口Re数对板翅式换热器平直翅片的表面传热与流动阻力特性的影响。研究结果表明:当流体被加热时,翅片通道内部靠近固体壁面的流体温度较高,通道中心主流体区温度较低。流体在翅片通道内的温度分布呈一定梯度,靠近一次表面的流体温度梯度较大,而靠近二次表面的流体温度梯度较小。随着翅片高度和翅片间距的增加,平直翅片的表面传热因子和摩擦因子增大。而且,增加翅片的厚度,可在一定程度提高其换热性能,但翅片厚度存在一个最优值。研究结果可为板翅式换热器的优化设计提供理论指导。 展开更多
关键词 板翅式换热器 平直翅片 表面性能 数值模拟
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Experimental Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics of Four Types of Plate Fin-and-TUbe Heat Exchanger Surfaces 被引量:17
3
作者 H.J. Kang W. Li +2 位作者 H.Z. Li R.C. Xin W.Q. Tao(School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, Shaanxi 710049, China) 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 1994年第1期34-42,共9页
In this paper, air side heat transfer and pressure drop characteristics of twelve three-row plate finandtube heat exchanger cores of four types of fin configurations have been experimentally investigated.The heat tran... In this paper, air side heat transfer and pressure drop characteristics of twelve three-row plate finandtube heat exchanger cores of four types of fin configurations have been experimentally investigated.The heat transfer and friction factor correlations for'the twelve cores are provided in a wide range ofReynolds number. It is found that in the range of Reynolds number tested, the Nusselt number of theslotted fin surface is the largest and that of the plain plate fin is the lowest while the Nusselt numbersof two types of wavy fins are somewhere in between. 展开更多
关键词 plate fin-and-tube exchanger heat transfer and pressure drop characteristics plain plate fin wavy plate fin slotted plate fin
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湿工况下平翅片传热传质实验与数值模拟 被引量:21
4
作者 任能 谷波 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1626-1631,共6页
研究了湿工况下2排错列平翅片管换热器,迎面风速在0.77~3.06m.s范围内的传热特性:潜热换热量先是随迎面风速的增加而增加,当迎面风速增加到一定值后,潜热换热量受迎面风速的影响很小;与干工况相比,湿工况下空气侧的对流换热系数有所增... 研究了湿工况下2排错列平翅片管换热器,迎面风速在0.77~3.06m.s范围内的传热特性:潜热换热量先是随迎面风速的增加而增加,当迎面风速增加到一定值后,潜热换热量受迎面风速的影响很小;与干工况相比,湿工况下空气侧的对流换热系数有所增加。在实验研究的基础上,为降低数值求解的难度,引入了“壁面反应”来模拟水蒸气在冷壁面的相变传热、传质过程,建立了湿工况平翅片管换热器空气侧三维传热、传质的简化模型。得到了湿空气的温度分布及水蒸气组分分布,并用场协同理论就迎面风速对传热、传质的影响进行了分析。将数值计算的结果与实验数据进行了对比,两者吻合很好。 展开更多
关键词 湿工况 平翅片 传热 传质 数值模拟
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平直翅片热管散热器的正交数值模拟优化 被引量:9
5
作者 施渺 杜江伟 +2 位作者 余小玲 廖梓璜 谭又博 《电子机械工程》 2020年第2期14-18,共5页
文中以平直翅片热管散热器为研究对象,研究了翅片厚度、翅片间距、翅片高度、翅片宽度和热管直径5个结构参数对翅片换热性能和阻力特性的影响,采用正交实验设计的方法设计了上述结构参数的15个组合方案,利用CFD数值模拟的方法对每个组... 文中以平直翅片热管散热器为研究对象,研究了翅片厚度、翅片间距、翅片高度、翅片宽度和热管直径5个结构参数对翅片换热性能和阻力特性的影响,采用正交实验设计的方法设计了上述结构参数的15个组合方案,利用CFD数值模拟的方法对每个组合方案下翅片的流动换热性能进行了模拟。以努塞尔数Nu、阻力系数f、传热性能综合评价指标(Performance Evaluation Criteria,PEC)作为评价指标,在每个评价指标下利用极差分析挑选出性能最优的组合方案。该方法能快速获得散热器结构的优化方案,并分析出主要影响因素,对工程应用有一定的指导意义。结果表明:影响Nu和f的最主要因素是热管直径,影响PEC的最主要因素是翅片厚度。对于本文研究的散热器,其最优参数组合方案为:翅片厚度为0.6 mm,翅片间距为2.2 mm,热管直径为6 mm,翅片高度为65 mm,翅片宽度为28 mm。 展开更多
关键词 平直翅片 热管散热器 正交设计 数值模拟 结构优化
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基于FLUENT的板翅式换热器平直翅片数值模拟 被引量:6
6
作者 李新禹 陈林 +1 位作者 郝旭涛 孟林 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期62-67,共6页
为了对比板翅式换热器不同平直翅片的换热性能,采用CFD软件FLUENT数值模拟计算方法,研究了空气在三角形和矩形不同结构参数翅片中的表面传热与流动阻力特性。揭示了2种形状不同结构参数翅片中流体的速度对翅片表面换热因子和翅片表面摩... 为了对比板翅式换热器不同平直翅片的换热性能,采用CFD软件FLUENT数值模拟计算方法,研究了空气在三角形和矩形不同结构参数翅片中的表面传热与流动阻力特性。揭示了2种形状不同结构参数翅片中流体的速度对翅片表面换热因子和翅片表面摩擦因子的影响规律;并用CFD-Post分析了各参数在翅片中的分布情况。结果表明:在所有翅片中,翅片表面换热因子和翅片表面摩擦因子都随着流体速度的增大而减小;在三角形翅片中,翅片表面摩擦因子由翅顶部位对称向翅底两端均匀递减,在翅底两端最边缘附近分布最小;在矩形翅片中,翅片表面摩擦因子在翅片中部分布比较均匀,在翅片两端最边缘附近突然变小。 展开更多
关键词 板翅式换热器 平直翅片 换热性能 FLUENT 数值模拟
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干湿工况平直翅片传热传质特性数值模拟 被引量:5
7
作者 李晓宇 陶文铨 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1034-1040,共7页
本文建立了湿工况条件下湿空气析湿换热的数值模型,对平直翅片在干湿工况的传热传质特性进行了数值模拟研究。研究结果表明,湿工况时传热系数增大,但翅片效率降低,对流换热量减小;干工况时,增大纵向管间距会导致传热系数降低,但湿工况时... 本文建立了湿工况条件下湿空气析湿换热的数值模型,对平直翅片在干湿工况的传热传质特性进行了数值模拟研究。研究结果表明,湿工况时传热系数增大,但翅片效率降低,对流换热量减小;干工况时,增大纵向管间距会导致传热系数降低,但湿工况时,纵向管间距对传热传质因子的影响可以忽略;传热因子随横向管间距增大而增大,随翅片间距和管排数的增大而减小;拟合得到了传热传质因子的多参数拟合公式。 展开更多
关键词 湿工况 平直翅片 传热传质 数值模拟
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湿工况下平直翅片对流传热传质数值研究 被引量:5
8
作者 田丽亭 何雅玲 雷勇刚 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期659-662,共4页
建立了湿空气流经平直翅片通道并伴有凝结现象发生的三维对流传热传质的数值模型,在空气进口雷诺数Re为190~3770,进口相对湿度φ_(in)为50%~90%的范围内,对干湿两种工况,平直翅片通道内的换热流动进行了对比研究。结果表明:湿工况换... 建立了湿空气流经平直翅片通道并伴有凝结现象发生的三维对流传热传质的数值模型,在空气进口雷诺数Re为190~3770,进口相对湿度φ_(in)为50%~90%的范围内,对干湿两种工况,平直翅片通道内的换热流动进行了对比研究。结果表明:湿工况换热系数为干工况换热系数的2.8~3.1倍,干工况翅片效率比湿工况翅片效率高35.8%~41.9%。当翅片为部分湿工况时,翅片效率随进口相对湿度的增大而增大,换热系数随进口相对湿度的增大而减小;当翅片为全湿工况后,进口相对湿度对翅片效率和换热系数的影响微弱。 展开更多
关键词 湿工况 平直翅片 传热传质 数值模拟
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板翅式换热器平直翅片的数值模拟 被引量:3
9
作者 徐赛 朱慧铭 喻茹 《计算机与应用化学》 CAS 2015年第8期977-981,共5页
利用CFD的方法建立了简单、准确计算板翅式换热器平直翅片在层流和湍流区域性能的数值模型。在湍流区域使用低雷诺数湍流模型来替代壁面函数的方法,f因子的平均绝对误差从22.7%降低到7.9%;并用湍流普朗特数模型代替FLUENT软件中默认的... 利用CFD的方法建立了简单、准确计算板翅式换热器平直翅片在层流和湍流区域性能的数值模型。在湍流区域使用低雷诺数湍流模型来替代壁面函数的方法,f因子的平均绝对误差从22.7%降低到7.9%;并用湍流普朗特数模型代替FLUENT软件中默认的湍流普朗特数常量(0.85)使得j因子平均绝对误差从17.9%降低到6.9%;通过以上两个措施使得CFD方法能够更准确预测平直翅片性能。对18种具有不同几何结构参数的平直翅片进行数值模拟;计算结果表明:翅片间距、高度对性能有较大影响而翅片厚度影响较小。同时,回归了j和f因子关联式。 展开更多
关键词 平直翅片 低雷诺数湍流模型 湍流普朗特数 湍流区域 CFD UDF
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舰载燃气轮机间冷器内部流动的三维数值模拟
10
作者 文超柱 董威 侯玉柱 《能源技术》 2009年第3期149-154,共6页
板翅式换热器是舰载燃气轮机首选换热器形式。针对平直型翅片的矩形通道的结构特点,建立了流动换热分析的耦合计算模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对间冷器的通道流场进行了数值模拟。给出并分析了计算区域内多个截面的温度、压力、... 板翅式换热器是舰载燃气轮机首选换热器形式。针对平直型翅片的矩形通道的结构特点,建立了流动换热分析的耦合计算模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对间冷器的通道流场进行了数值模拟。给出并分析了计算区域内多个截面的温度、压力、速度、局部传热系数等参数的分布图形和变化趋势,并考察了不同工况下间冷器的工作能力。 展开更多
关键词 舰载燃气轮机间冷器 板翅式换热器 平直形翅片 计算流体动力学模拟 耦合计算
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冲孔对三角小翼平翅片流动换热特性的影响 被引量:2
11
作者 田丽亭 刘斌 +1 位作者 闵春华 齐承英 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期47-51,共5页
利用三维数值模拟的方法,研究了在平翅片上冲压三角小翼时留有的三角孔洞及其位置对翅片流动换热特性的影响.结果表明:迎流面冲孔处形成向下的流动,该流动对主流纵向涡影响很小;背流面冲孔处形成向上流动,该流动冲刷主流纵向涡,使每个... 利用三维数值模拟的方法,研究了在平翅片上冲压三角小翼时留有的三角孔洞及其位置对翅片流动换热特性的影响.结果表明:迎流面冲孔处形成向下的流动,该流动对主流纵向涡影响很小;背流面冲孔处形成向上流动,该流动冲刷主流纵向涡,使每个三角小翼下游形成旋转方向相反的两个涡旋.迎流面冲孔对三角小翼翅片的换热性能影响很小,背流面冲孔使三角小翼翅片的换热性能下降,努谢尔数降低了1.0%~5.0%,迎流面和背流面冲孔均使三角小翼翅片的流动阻力减小.三角小翼的布置提高了翅片的综合换热性能,采用冲压方式加工三角小翼时,冲孔在小翼迎流面较优. 展开更多
关键词 平翅片 冲孔 三角小翼 纵向涡 数值模拟
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平直翅片和开缝翅片换热器特性的数值模拟
12
作者 顾平道 杨彦武 +1 位作者 窦中杰 姜冠宇 《化工装备技术》 CAS 2014年第5期1-3,13,共4页
翅片管式换热器作为制冷和空调装备中的一种重要设备,具有结构紧凑、制造简单、适用范围广等特点,它的运行状况直接关系到整个换热系统性能的优劣。翅片管式换热器空气侧传热性能以及速度场、温度场分布对换热效果的影响一直是国内外学... 翅片管式换热器作为制冷和空调装备中的一种重要设备,具有结构紧凑、制造简单、适用范围广等特点,它的运行状况直接关系到整个换热系统性能的优劣。翅片管式换热器空气侧传热性能以及速度场、温度场分布对换热效果的影响一直是国内外学者研究的重点。利用CFD技术对圆管平直翅片和圆管开缝翅片换热器两种形式下外部空气与翅片的换热效果进行了数值模拟。结果表明,圆管开缝翅片换热器的换热效果更好。 展开更多
关键词 平直翅片 开缝翅片 数值模拟 换热器 传热性能 流动
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平直翅片的数值模拟及结构改进 被引量:1
13
作者 徐赛 朱慧铭 喻茹 《化学工业与工程》 CAS CSCD 2017年第1期65-70,共6页
利用CFD方法建立计算平直翅片性能的数值模型。为准确模拟湍流区域翅片j和f因子,采用低雷诺数湍流模型;通过UDF方法用Prt(湍流普朗特数)模型替代FLUENT软件中默认值(0.85)。计算结果表明:计算j和f因子与实验结果的平均绝对误差分别为6.... 利用CFD方法建立计算平直翅片性能的数值模型。为准确模拟湍流区域翅片j和f因子,采用低雷诺数湍流模型;通过UDF方法用Prt(湍流普朗特数)模型替代FLUENT软件中默认值(0.85)。计算结果表明:计算j和f因子与实验结果的平均绝对误差分别为6.72%和6.47%。在流动方向的任意横截面上,翅片中心处温度最低,且随着雷诺数增大而降低。翅片中心处与进口流体温差比上下板与进口流体温差低5%~18%。为强化翅片与上(下)板接触区域传热,间隔切除部分翅片,j因子增大2.76%~12.44%,而f因子保持不变。 展开更多
关键词 平直翅片 低雷诺数湍流模型 湍流普朗特数 湍流区域 CFD
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板翅式换热器流道中流体流动与传热的数值模拟研究 被引量:4
14
作者 董其伍 王丹 +1 位作者 刘敏珊 宫本希 《冶金能源》 北大核心 2008年第2期48-50,共3页
对板翅式换热器平直翅片流道中流体流动与传热的性能进行了数值计算,得出了七种不同高度、厚度和翅片间距大小的翅片流道中流体平均Nu数和压力降随Re数变化的曲线。
关键词 板翅式换热器 平直翅片 数值模拟
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板翅式热交换器平直翅片流动与传热性能试验研究 被引量:2
15
作者 唐海 常春梅 +4 位作者 魏立万 徐永明 隋大千 姚炜莹 姚立影 《石油化工设备》 CAS 2014年第5期19-22,共4页
通过空气-水传热试验,对平直翅片的流动传热性能进行了研究.试验结果表明,空气流速2.2~5.6 m/s时,翅片间空气侧的对流传热系数为50~141 W/(m^2·℃),流动摩擦压降为40~90 Pa.实现翅片高效换热的空气流速是2.2~3.7 m/s,对应的... 通过空气-水传热试验,对平直翅片的流动传热性能进行了研究.试验结果表明,空气流速2.2~5.6 m/s时,翅片间空气侧的对流传热系数为50~141 W/(m^2·℃),流动摩擦压降为40~90 Pa.实现翅片高效换热的空气流速是2.2~3.7 m/s,对应的翅片总效率在0.85~0.92. 展开更多
关键词 板翅式热交换器 平直翅片 传热特性 翅片总效率
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圆管平直翅片散热器翅片导热系数对其传热特性影响 被引量:2
16
作者 盖晓平 王良璧 +1 位作者 林志敏 王烨 《兰州交通大学学报》 CAS 2010年第3期55-61,共7页
圆管翅片式散热器是空调冷凝器、蒸发器常用的一种散热设备.提高该种散热器的传热性能、降低运行阻力可以减少机械能的消耗,减少排放.采用了完全耦合的数值方法对不同翅片材料下散热器在工况、结构不同时的性能进行了研究.分析了努塞尔... 圆管翅片式散热器是空调冷凝器、蒸发器常用的一种散热设备.提高该种散热器的传热性能、降低运行阻力可以减少机械能的消耗,减少排放.采用了完全耦合的数值方法对不同翅片材料下散热器在工况、结构不同时的性能进行了研究.分析了努塞尔数Nu、传热系数K随着翅片导热系数、管间距的变化关系.进一步分析了翅片材料、管间距对翅片表面传热性能的影响. 展开更多
关键词 管翅式散热器 导热系数 数值分析 传热特性
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平直-波纹翅片扁平管外空气流动与换热特性的数值研究 被引量:1
17
作者 邢勤勇 阴继翔 +1 位作者 李紫卫 王然 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第6期443-446,共4页
利用Fluent软件,完成了平直翅片、波纹翅片和6种不同结构的平直-波纹复合翅片扁平管空气侧流动和换热的三维数值模拟研究。对温度场、速度场、表面平均传热系数、进出口压降、综合换热性能因子进行了分析对比,揭示了进口风速(1m/s^5m/s... 利用Fluent软件,完成了平直翅片、波纹翅片和6种不同结构的平直-波纹复合翅片扁平管空气侧流动和换热的三维数值模拟研究。对温度场、速度场、表面平均传热系数、进出口压降、综合换热性能因子进行了分析对比,揭示了进口风速(1m/s^5m/s)、复合翅片中波纹翅片所占比例以及所处位置对翅片表面平均传热系数、通道进出口压降和综合换热性能因子的影响。结果表明,复合翅片中波纹翅片所占比例是影响进出口压降的主要因素;复合翅片中波纹翅片所处位置对换热性能的影响显著,但对进出口压降的影响很小;平直-波纹复合翅片可以提高蛇形翅片扁平管换热器的综合性能;当迎面风速大于2.6m/s时,B15P5型复合翅片的综合换热性能最优。 展开更多
关键词 平直-波纹翅片 扁平管 综合性能系数 数值模拟
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