扭带传热介质热物性对内插扭带管传热特性影响的研究

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1、／方开ＴＫ１２４；密级中图分类号：ＵＤＣ；本校编号：讀州交通乂＃硕±学位论文？论文题目：扭带／传热介质热物性对内插口向拓带管传热特性影台勺研％研究生姑名：迟敏学号；０２１２３４９＞－学校指导教师姓名：王良璧职称：教授申请学位等级工学硕壬专业：车辆工程：２０１５．０５论丈答辩２０１５．０６论文提交日期；日期；独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢么处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包

2、含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。２口２学位论文作者签名：签字日期：Ｋ５年月５日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：？签字日期：方

3、冷年月２３日签字日期：牟＾月日硕士学位论文扭带/传热介质热物性对内插扭带管传热特性影响的研究Effectofthethermalpropertyoftwistedtapeandfluidontheheattransfercharacteristicsinatubefittedwithtwistedtapeinsert作者姓名：迟敏学科、专业：车辆工程研究方向：铁道车辆热工学号：0212349指导教师：王良璧完成日期：2015.05兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要目前我国的能源问题日趋紧张，换热器作为工业生产

4、中广泛应用的设备正向着质轻、低损耗的方向改进。在管内置入内插物是强化传热的常用手段，在众多内插物中，扭带是应用时间较长的一种。当流体流进内插扭带管时，扭带迫使流体进行螺旋运动。大量研究证明内插扭带管的强化传热效果显著，但却使流动阻力增大。通过整理文献发现现有依据实验数据整理的关联式中不含扭带热物性变量。扭带材料的热物性影响着管内流动的温度场，进而影响着管内传热。本文采用Fortran汇编语言编程对内插扭带管进行数值模拟研究，对物理模型进行合理的简化来建立数学模型，选取等壁温和等热流边界条件，深入探究扭带/流动介质热物性对内插扭带管的传热特性和阻力特性进行探究。研究的主要

5、方面涉及管内努塞尔数Nui、阻力系数f、扭带的平均和局部换热能力、扭带截面热流密度以及内插扭带管的无量纲温度场。并在原有的三区域模型基础上，增加管壁区以求更接近真实模型进行模拟，经过对比后发现管壁区的有无对模拟结果影响不大，三区域模型可以满足模拟要求。研究结果表明：(1)通过耦合传热计算，本文建立的数值模型计算结果在一定范围内与实验结果吻合；(2)扭带/传热介质热物性比率是量化对扭带热物性对管内传热影响的参数，扭带传热能力随热物性比率增加而增大；(3)热物性比率对管内的温度场有显著影响，影响程度随比率增高而增强，机理是相对传热介质扭带中温度场的均匀化使管内换热能力增强；

6、(4)热物性比率增加，有效的“扯平”了扭带和流体区的温度，后者使得对流传热强化。关键词：扭带；热物性；传热；管内；数值模拟论文类型：应用基础研究-I-扭带/传热介质热物性对内插扭带管传热特性影响的研究AbstractNowadays,theproblemofenergyisbecomemoreandmoretight.Theheatexchangersplayanimportantroleintheindustrialproduction.Wehopetheexchangersbecomelightweightandlowloss.Whenthefluidflowint

7、othetubewithtwistedtapeinsert,thetwistedtapeforcefluidrotation.Thetubewithtwistedtapeinsertisaneffectiveelementtoenhancetheheattransferandiswidelyused.Numerousstudieshaveshownthattheheattransfereffectofthetubewithtwistedtapeinsertisveryremarkable,butthetapealsopromotesthe