间断螺旋片强化套管换热器传热性能分析

摘要：

为改善套管换热器环侧流体流动状态,进一步强化环侧换热性能,提出一种新型间断螺旋翅片套管换热器.通过三维数值模拟研究不同螺旋片布置形式(顺排、叉排和螺旋排)下肋片螺旋升角(α=30°,40°,50°和55°)对环侧流动和传热性能的影响,应用火积耗散理论对其强化传热机理进行分析.结果表明:相比光滑套管换热器,顺排、叉排、螺旋排布置肋片的环侧Nu分别增加了28％～80.83％,31.11％～81.73％,33.64％～86.3％;随着螺旋升角的增大,Nu和摩擦因数f不断减小;螺旋排布肋片环侧综合强化换热因子PEC最高,螺旋升角为30°,40°,50°,55°时环侧PEC分别为0.96～1.15,0.95～1.13,0.93～1.1,0.92～1.07;间断螺旋片强化双管换热器的火积耗散大于光滑圆管;传热温差引起的火积耗散热阻小于光滑圆管,传热过程的不可逆损失减小,且在大螺旋升角下流动阻力引起的传热过程不可逆损失减小.

关键词：间断螺旋片、布置形式、强化传热、数值模拟、火积耗散

所属期刊栏目：50

分类号：TH12

资助基金：山西省科技合作交流专项项目202104041101027

在线出版日期：2023-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：78-86