百叶窗换热器 (1)

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1、第28卷第1期建筑热能通风空调Vol.28No.12009年2月BuildingEnergy&EnvironmentFeb.2009.6~9文章编号：1003-0344（2009）01-006-4百叶窗翅片传热特性的数值模拟寇磊廖胜明刘玉涵中南大学能源科学与工程学院摘要：为研究百叶窗翅片空气侧的传热和流动特性，建立了换热器的三维模型并进行数值模拟，通过计算得出传热与阻力特性与实验关联式吻合较好；同时对不同百叶窗倾角和百叶窗间距的模型进行了计算，比较发现倾角°为27的百叶窗翅片的传热最好；翅片间距不同，对应的传热最好的百叶窗间距不同；阻力随着百叶窗倾角和百

2、叶窗间距的增大而增大。计算结果为换热器优化设计提供了依据。关键词：百叶窗翅片三维数值模拟传热特性NumericalSimulationforHeatTransferPerformanceofLouveredFinKOULei,LIAOSheng-ming,LIUYu-hanSchoolofEnergyScienceandEngineering,CentralSouthUniversityAbstract:Athreedimensionalnumericalmodelwasestablishedforheatexchangerwithlouveredfin

3、,andnumericalsimulationinairsideheattransferandfluidflowcharacteristicswasconducted.Itisfoundthattheheattransferandfrictionperformanceareingoodagreementwiththecorrelationsintheliteratures.Theheattransferperformanceofdifferentlouveranglesandlouverpitcheswasnumericallystudied.Itisr

4、esultedthattheheattransferperformanceisthe°bestforthelouverangleat27,andwiththedifferentpinpitch,thebestlouverpitchisdifferent,andthepressuredropincreaseswiththeincreasingofthelouverangleandlouverpitch.Themodeldevelopedinthispapercouldbeusedfortheoptimaldesignofheatexchanger.Keyw

5、ords:louveredfin,threedimensional,numericalsimulation,heattransferperformance°[2,3]0引言叶窗角度为28～30时达最大值。Chang和Wang总结了91个百叶窗翅片换热器模型的研究数据，得出了以百叶窗翅片作为芯体的紧凑式换热器已大量关于空气侧的传热因子j和摩擦因子f的关联式。[4]用于汽车及航空航天、动力机械等方面。对于用空气Suga和Aoki采用有限差分法对百叶窗翅片进行了作为冷却工质的散热器，由于其热阻主要在空气侧，二维的数值研究，对百叶窗角度一定时翅片间距与百提高其换

6、热效率的有效方法便是减小空气侧的热阻，叶窗间距比值Fp/Lp进行了优化，结果表明，Fp/Lp=带有百叶窗翅片的散热器能切断散热带上空气侧边1.5tanθ时，换热性能和流动阻力可以得到较好的平[5]界层的发展、减小边界层厚度，从而提高换热性能。近衡。Man-HoeKim等人通过45种不同百叶窗翅片结年来，国内外很多学者对百叶窗式翅片换热器的流动构进行实验研究得出百叶窗角度和间距以及翅片间传热机理与阻力特性进行了大量的实验研究和数值距和长度在不同雷诺数下对流动特性的影响。国内学研究。Aoki等[1]通过实验研究百叶窗结构参数对百叶者如重庆大学的漆波等建立了百

7、叶窗翅片三维模型，窗侧换热特性的影响，结果表明，在迎面风速较低时，计算得出了百叶窗翅片换热器内部的流场结构和换[6]换热系数随着翅片间距的增加而减小，换热系数在百热情况。西安交通大学的周宇等建立了百叶窗翅片4收稿日期：2008-7-19作者简介：寇磊（1984~），女，硕士研究生；中南大学铁道校区荷花村10栋302室（410075）；E-mail：koulei123@sina.com基金项目：国家863计划项目（2007AA05Z225）第28卷第1期寇磊等：百叶窗翅片传热特性的数值模拟·7·种不同倾角的二维模型，得出空气侧的传热因子j和表1换热器结构参

8、数取值摩擦因子f与Chang和Wang关联式相比相对偏差最°大分别28%和16%