多种平直开缝翅片换热特性的数值研究

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1、第46卷第4期2014年8月南京航空航天JournalofNanjingUniversityofAe大学ronauticS&A报stronauticsV01．46No．4Aug．2014多种平直开缝翅片换热特性的数值研究杜鹃1’2钱作勤1陈(1．武汉理工大学能源与动力学院，武汉，430063昌1代中元1刘江伟1；2．湖北工业大学商贸学院，武汉，430079)摘要：采用有限体积法商业软件FLUENT，应用SIMPLE算法对某管翅式换热器平直开缝翅片的换热特性进行了数值研究，并提出了多种改进翅片模型。将这些改进模型与原模型在相同仿真条件下进行3D数值对比分析，结果

2、表明：翅片的形状、开缝位置对翅片的总换热量、平均压降扣阻力系数等均有影响；在来流速度为5m／s时，“前疏后密”的双向开缝翅可使传热提高11．8％，压降上升15．7％左右；双耳结构的旋转型翅片在Re一2400～8400时，可使传热提高5％～8．28％，压降仅提高0．25％～O．83％，综合性能最佳，为管翅式换热器翅片的设计提供了有益的参考。关键词：管翅式换热器；平直翅片；开缝翅片；传热；数值模拟中图分类号：TKl23文献标志码：A文章编号：1005—2615(2014)04—0612—06NumericalStudyonHeatTransferCharacter

3、isticsofPlateSlitFinsDuJuanl“，QianZuoqinl，ChenChan91，DaiZhongyuanl，LiuJiangweil(1．CollegeofEnergyandPowerEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan，430063，China；2．BusinessCollege，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan，430079，China)Abstract：Theairsideperformanceofafin—and—tubeheatexcha

4、ngerwithflatslottedfinshapeisinvestiga—tedbyusingacommercialcodeFLUENTbasedonthefinitevolumemethodimplementingSIMPLEal—gorithm，andavarietyofimprovedfinmodelsareproposed．Three—dimensionalnumericalresultsoftheimprovedmodelandtheoriginalmodelarecomparedinthesamesimulationconditions．Iti

5、sdemonstra—tedthatthefinshapeandtheslottedpositionhaveinfluenceonheattransferrate，averagepressuredropandresistancecoefficient；two—wayslottedfin，whichisfrontsparseandbehindintensive，canmaketheheattransferrateimproveabout11．8％andthepressurelossriseabout15．7％whenthefrontalvelocityis5m／

6、s：therotarytypeoffinwithdouble—earstructurecanmakeheattransferrateincreaseby8．28％andpressuredroponlyincreaseby0．25％一o．83％whenRe=2400—8400，whichhasthebestcompre—hensiveperformance，henceprovidesabeneficialreferenceforthefindesignofthefin—and—tubeheatex—changer．Keywords：fin—and—tubheat

7、exchanger；plate—fin；slit—fin；heattransfer；numericalsimulation换热器是关键的传热设备，而平翅片管翅式换热器以其结构紧凑、高效耐用、制造工艺简单等优点被广泛应用于工业生产，如制冷业，成为目前主要的换热元件[1]。一般来讲，管翅式换热器主要是进行制冷剂一空气间的热交换，而空气侧热阻在整个热阻中起主导作用口。3]，因此，为了提高换热性能常常采用增大翅片的换热面积、不断更新热边界层进行强化传热，典型的有波纹表面、百叶窗表面、翅片开缝及具有扰流发生器的表面[4’7]。但是，这种换热性能的增强往往是以损失一定的压

8、力降作为代价的。因此，如何在最小的压力