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波紋管換熱管的設(shè)計和實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),傳熱強化和阻力損失之間存在矛盾,通常在增強波紋管傳熱時,波紋管內(nèi)流體的壓降和流體阻力會增大。如何根據(jù)換熱器的實際結(jié)構(gòu)合理選擇波紋管的結(jié)構(gòu)參數(shù),以達(dá)到傳熱和阻力損失之間的平衡,是波紋管設(shè)計中的難點問題。 在國內(nèi)外許多學(xué)者對波紋管流動和傳熱特性進行了一些研究, A.Barba等用乙二醇作為介質(zhì),研究了波節(jié)管換熱器在中等雷諾數(shù)條件下的傳熱性能和阻力性能; 徐建民等從管子承受內(nèi)壓的角度出發(fā)對波節(jié)管承受內(nèi)壓爆破的性能進行了研究;Sparrow 對同樣具有多個波紋周期的波紋換熱管進行了研究,發(fā)現(xiàn)在充發(fā)展段波紋通道內(nèi)的傳熱比相同條件下的直通道的傳熱系數(shù)提高了2.5倍Wang.G和Vankas.P對對稱波紋通道以及波紋管內(nèi)部流體的流動與換熱進行了數(shù)值模擬,指出了流動中存在的自維持振蕩可提高熱質(zhì)轉(zhuǎn)換效率。 本文通過對波紋管管內(nèi)流動規(guī)律和傳熱特性的數(shù)值模擬,研究了正弦波紋管波距和波幅對波紋管換熱的影響,以及雷諾數(shù)對波紋管換熱的影響,并運用場協(xié)同理論分析了波紋管強化傳熱機理,最后以綜合換熱性能因子PEC為優(yōu)化指標(biāo),得出了正弦波紋管的優(yōu)化結(jié)構(gòu)及最佳雷諾數(shù)范圍。 |

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