隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類財(cái)富的積累,大量的一次能源被消耗,沒有得到充分利用,廢氣殘?jiān)鼘?duì)環(huán)境產(chǎn)生了破壞性的污染�，F(xiàn)階段我國(guó)的壞境污染的主要因素就是能源品種單一,有效利用程度偏低。為了保護(hù)環(huán)境,節(jié)約能源,我國(guó)必須提高能源的有效利用率。換熱器在能源的轉(zhuǎn)化中有著舉足輕重的地位,因此,基于換熱機(jī)理,科學(xué)的分析影響換熱器換熱的因素,對(duì)學(xué)術(shù)研究和生產(chǎn)加工都有幫助,間斷環(huán)面槽翅片屬于開槽翅片中的一種,翅片表面換熱系數(shù)比較大,同時(shí)流動(dòng)阻力比較小,整體換熱性能基本能滿足工程需要,是目前適用范圍比較廣的開槽翅片。本文研究了環(huán)面槽截面直徑、弧長(zhǎng)以及翅片間距對(duì)間斷環(huán)面槽翅片管束通道內(nèi)的湍流流動(dòng)與換熱特性,得到以下結(jié)論:（1）間斷環(huán)面槽對(duì)翅片具有導(dǎo)流的作用,誘導(dǎo)流體流向管翅式換熱器圓管尾渦區(qū),能夠減小圓管尾渦區(qū)的大小,有效改善管后尾渦區(qū)的換熱。并且,由于間斷環(huán)面槽的存在,翅片表面的邊界層受到破壞而無法連續(xù)的發(fā)展,翅片的換熱性能得到增強(qiáng)。隨著間斷環(huán)面槽直徑的增大,圓管管后尾渦區(qū)逐漸減小。（2）間斷環(huán)面槽翅片管束通道內(nèi)的流動(dòng)與傳熱特性受間斷環(huán)面槽橫截面直徑的影響比較明顯,隨著環(huán)面槽直徑的增加,管束通道內(nèi)的強(qiáng)化傳熱效果... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同結(jié)構(gòu)的翅片換熱器

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-9-2間斷環(huán)面槽翅片物理與數(shù)學(xué)模型2.1間斷環(huán)面槽翅片物理模型本文研究對(duì)象為四排圓管環(huán)槽翅片換熱器，如圖2.1所示，其中來流方向?yàn)楸淮驍嗟膬蓚�(gè)等截面的環(huán)面槽，去流方向?yàn)閮蓚�(gè)等截面的間斷環(huán)面槽，等截面間斷環(huán)面槽均對(duì)稱分布在圓管周向，其中，繞管環(huán)槽是在翅片底部通過沖壓切割形成的，所以該翅片是一種整體式翅片，該換熱器的工作介質(zhì)為水和空氣，其中水工作于翅片圓管中，空氣工作與翅片與翅片組合形成的通道中。圖2.1間斷環(huán)面槽翅片換熱器本文所研究的翅片是由銅片沖壓而成的，銅的導(dǎo)熱系數(shù)比較大，圓管內(nèi)部介質(zhì)溫度恒定，所以該換熱器翅片空氣側(cè)的熱阻為主要熱阻，因此假設(shè)翅片與圓管表面溫度均勻分布是合理的，即可以忽略翅片與圓管管壁的熱阻，所以圓管與翅片厚度可以忽略不計(jì)。對(duì)物理模型幾何參數(shù)定義如下：Lf定義了換熱器翅片的流向長(zhǎng)度，Tp為換熱器相鄰翅片間的距離，D為間斷環(huán)面槽翅片圓管的外徑,S1為圓管間的水平距離，S2圓管間的豎直距離,Dz為環(huán)槽繞圓管軸線直徑，Dg為來流方向兩個(gè)等截面環(huán)面槽以及去流方向兩個(gè)等截面環(huán)面槽的截面直徑，δf為翅片厚度，δg環(huán)面槽厚度，β為間斷環(huán)面槽與縱向圓管縱向中心線的夾角，θ為環(huán)面槽軸線關(guān)于圓管圓心的弧長(zhǎng)角度。計(jì)算中尺寸參數(shù)如表2.1所示：S1=26.5mm，S2=22.0mm，D=8.9mm，Tp=1.8mm、2.2mm、2.6mm，Dg=2.0mm、2.8mm、3.6mm，θ=30°、40°、50°，β=30°、25°、50°。通過改變Dg、θ、β以及TP來研究間斷環(huán)面槽翅片管束通道內(nèi)湍流流動(dòng)與強(qiáng)化傳熱性能，找出流動(dòng)特性換熱性能最好的間斷環(huán)面槽翅片結(jié)構(gòu)。

間斷環(huán)面槽翅片管束通道內(nèi)湍流流動(dòng)與強(qiáng)化傳熱特性的研究-10-圖2.2間斷環(huán)面槽翅片幾何參數(shù)表2.1間斷環(huán)面槽結(jié)構(gòu)參數(shù)翅片編號(hào)Tp(mm)D1(mm)D2(mm)θ(°)β(°)Dg(mm)排數(shù)11.8121640252422.0121640252432.2121640252442.2121640252452.21217.640252.8462.21219.240253.6472.2121640252482.2121650202492.21216601524本文為了減少計(jì)算資源的浪費(fèi)，基于所研究間斷環(huán)面槽翅片的對(duì)稱性，選取了較小但能合理模擬翅片換熱機(jī)理的計(jì)算單元，如圖3-4所示，即沿x方向截取四排圓管單元，沿y方向選取一排圓管單元，沿z方向選取一個(gè)翅片間距單元，從而構(gòu)成一個(gè)管束通道作為數(shù)值模擬計(jì)算區(qū)域。本文假設(shè)x方向?yàn)閬砹鞣较颍瑸榱吮苊饣亓鞯挠绊�，將出口延長(zhǎng)10倍管徑。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]間斷環(huán)面槽翅片環(huán)橫截面直徑對(duì)其流動(dòng)傳熱性能的數(shù)值分析[D]. 楊海鴻.蘭州交通大學(xué) 2016
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本文編號(hào)：3401600