針對風(fēng)洞中應(yīng)用的某型橢圓翅片管熱交換器,開展了換熱管束對氣流擾動特性仿真研究。首先利用試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)值方法的可靠性,然后通過數(shù)值仿真著重對比分析了不同來流條件下熱交換器下游湍流發(fā)展變化特性,并對管排數(shù)目和翅片間距對熱交換器下游氣流擾動和流場分布的影響展開了研究。結(jié)果表明:熱交換器換熱管束對上游不均勻來流有較強(qiáng)的整流作用,可使流動分布趨向均勻;熱交換器后氣流的湍流強(qiáng)度受來流條件影響不大,主要取決于換熱管束本身的結(jié)構(gòu)參數(shù);熱交換器后氣流湍流強(qiáng)度在入口流體流動方向上很快衰減,該型熱交換器在入口下游600 mm處湍流強(qiáng)度即可減小到7.5%,與試驗(yàn)測試值吻合較好。 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,38(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

4排橢圓翅片管模型網(wǎng)格

按照圖1建立的模型,對比不同湍流模型的計算結(jié)果,計算區(qū)域入口流體流動方向中軸線上湍流分布如圖2所示,其中,SWF表示標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù),EWT表示增強(qiáng)壁面函數(shù)處理。rke-SWF和skw的計算結(jié)果出現(xiàn)明顯不合理波動;剩余5種模型的結(jié)果中,SST模型計算的湍流強(qiáng)度最高;ske-EWT模型計算的湍流強(qiáng)度最低,在熱交換器入口下游600 mm處為7.5%,與試驗(yàn)結(jié)果的6.0%最符合(見2.3節(jié)),最終湍流模型選擇ske-EWT模型。2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計

按圖1所示模型,試制了4排橢圓翅片管熱交換器試驗(yàn)件。為調(diào)整熱交換器入口湍流強(qiáng)度,在熱交換器入口上游200 mm處設(shè)置7個擾流薄片,水平放置,間距50 mm,厚度4 mm,寬40 mm,可自由調(diào)節(jié)偏斜角。其中一個擾流片對應(yīng)的流動區(qū)域如圖3的數(shù)值模型所示。使用Dantec公司的熱線風(fēng)速儀對熱交換器下游不同截面的湍流強(qiáng)度和速度進(jìn)行測量,它可沿橫向、豎向及軸向3個方向移動,最大移測范圍為600 mm,標(biāo)準(zhǔn)測速范圍在0.02～300 m/s間,標(biāo)定器速度精度1%,標(biāo)定器湍流強(qiáng)度精度0.1%。2.3 試驗(yàn)對比研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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