【摘要】：建立樹狀分形換熱器通道內(nèi)湍流流動(dòng)和傳熱的三維模型,采用流、固耦合計(jì)算方法對入口水力直徑為3.2 mm的矩形截面樹狀通道內(nèi)流動(dòng)與換熱進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了湍流狀態(tài)下分形結(jié)構(gòu)換熱器內(nèi)流體速度和溫度分布、壓力損失及換熱器表面最大溫差。在相同工況下,應(yīng)用尼古拉茲半經(jīng)驗(yàn)公式對通道內(nèi)壓損進(jìn)行了理論驗(yàn)證。計(jì)算結(jié)果表明:分形樹狀通道結(jié)構(gòu)在湍流狀態(tài)下形成若干回流使其具有較強(qiáng)換熱能力和較均勻溫度分布,其換熱器表面溫差隨入口雷諾數(shù)增大而減少,流體入口溫度對換熱器表面溫差影響很小;隨著入口雷諾數(shù)增大通道內(nèi)壓損是增加的,并且數(shù)值模擬結(jié)果與理論分析結(jié)果比較接近,說明采用文中數(shù)值模擬方法獲得的結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[Abstract]:A three-dimensional model of turbulent flow and heat transfer in a tree-shaped fractal heat exchanger channel is established. The numerical simulation of flow and heat transfer in a tree-shaped channel with an inlet hydraulic diameter of 3.2 mm is carried out by using the fluid-solid coupling method. The fluid velocity and temperature distribution, pressure loss and maximum temperature difference of the surface of the heat exchanger with fractal structure are obtained in turbulent state. Under the same working conditions, the pressure loss in the channel is theoretically verified by using the Nikolaz semi-empirical formula. The calculation results show that the fractal tree channel structure has strong heat transfer ability and uniform temperature distribution due to the formation of some reflux in turbulent state, and the surface temperature difference of the heat exchanger decreases with the increase of inlet Reynolds number. The fluid inlet temperature has little effect on the surface temperature difference of the heat exchanger, and the pressure loss in the channel increases with the increase of the inlet Reynolds number, and the numerical simulation results are close to the theoretical analysis results. The results obtained by numerical simulation in this paper are accurate and reliable.
【作者單位】： 景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué);英業(yè)達(dá)集團(tuán);
【分類號】：TQ051.5

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本文編號：2211075