管间距对涡强化扁管管片散热器局部传热的影响.pdfVIP

中国工程热物理学会 传热传质学 学术会议论文 编号：083109 管间距对涡强化扁管管片散热器 局部传热的影响 * 孙康杰 王良璧 刘松 董元信 (兰州交通大学机电工程学院 甘肃 兰州 730070) *联系电话：0931-4956556 E-mail：lbwang@mail.lzjtu.cn 摘要 本文应用萘升华传质/传热比拟技术对涡产生器强化的叉排扁管管片式换热器的局部传热影 响进行了实验研究。通过对不同截面的实验数据进行比较，反映了在纵向放置不同旋转方向的涡产 生器情况下，不同横向管间距 （S /S =0.582 、0.727、0.969 ）对局部传热特性造成的影响。 1 2 关键词：传热传质比拟 萘升华 散热器 涡产生器 0. 前言 传热技术迄今经历了大约三代历程，其中以纵向涡产生器及三维粗糙元代表第三 代传热技术。肋片作为发展表面的主要作用是增加换热表面积，但其换热能力较差。 涡产生器所产生的纵向涡旋能使较大范围内的主流流体与近壁处的流体强烈掺混，达 到其强化换热的目的。有关扁管涡产生器的叉排扁管管片式换热板芯的实验研究最近 报道比较多[1-6]。本文所研究的对象为肋片上加装纵向涡产生器的叉排扁管管片式换 热器，如图 1所示，每个扁管周围都装有涡产生器，但前后两排涡产生器的方向不同。 对于交错布置的扁管，如图 2 所示，δ变化会影响涡产生器是局部错排还是完全错排。 如果ΔC ≤ 2Hsinθ,可以定义错排率 Sr=(2Hsinθ-ΔC)/(2Hsinθ) ，当Sr1 时，涡产生器的 排列为局部错排，当 Sr=1 时，涡产生器的排列为完全错排。不同横向管间距时 Sr 不 同，不同旋转方向的涡可以相互干涉，其结果会增强或消弱涡强度。本文通过萘升华 实验对叉排扁管管片式换热器的横向管间距对局部传热的影响进行了实验研究，讨论 了不同横向管间距对局部换热所造成的影响。 C θ D H δ 2 0.5b a b 图1 前后两排不同方向的涡产生器布置示意图 图2定义ΔC 的示意图 1. 实验物理模型 叉排扁管管片式换热器的示意图如图 3 所示。图 3a 所示为实验的流通通道。图 3b 所示，两块 6mm 厚的铝制板作为两个测量平面，它们一起构成了流场。如图 3c，3d 所示，萘浇注在两个空的实验面 surfaces I 和 surfaces II 上，萘的厚度为 3mm，把它们 面对面的放置在图 3b 两个铝板中空的地方。两个萘升华的扁管结构如图 3e 所示，其 中，Tp 为上下板间距。两个萘升华的扁管应放置在图 3a 中的B 位置，用于测量萘升 华量。扁管几何参数及位置如图 4a,4b 所示。几何参数为 a=6.3mm,b=46.3mm, S2=55mm,H=4mm,θ=35° ，涡产