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换热设备螺旋和直细通道内扇形凹穴对流体流动和传热的影响
第 33 卷 第 11 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.11
254 2017 年 6 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jun. 2017
换热设备螺旋和直细通道内扇形凹穴对流体流动和传热的影响
1,2,3 1 1,2 1
冯振飞 ,朱 礼 ,林清宇 ,李 欢 ,
1 1 1 1※
刘鹏辉 ,胡华宇 ,杨 梅 ,黄祖强
(1. 广西大学化学化工学院,南宁,530004; 2. 广西大学广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,南宁,530004;
3. 华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510641 )
摘 要:为探究结构表面(如凹穴)对换热设备螺旋和直细通道内流体流动和传热影响的差异,在这 2 种通道的两侧面
加入扇形凹穴,并采用数值方法研究其在不同雷诺数下流动、传热、熵产以及综合性能的影响。结果表明:凹穴对螺旋
细通道内流体的流动影响明显,摩阻系数最大提高 23% ,而对传热和综合性能几乎没有影响;低雷诺数时凹穴对直细通
道内流体的流动、传热和综合性能的影响不明显,而高雷诺数时影响显著,摩阻系数和努塞尔数最大分别提高 50%和 45% ,
最大传热强化因子达 1.27;凹穴可减少螺旋和直细通道内流体流动和传热过程的熵产,但在高雷诺数时才比较明显地减
少,且对直细通道的影响大于螺旋细通道,熵产增大数的最小值分别为 0.34 和 0.73 。研究结果可为微细通道换热设备的
性能改善提供参考。
关键词:传热;换热设备;流体;细通道;凹穴;熵产率;数值模拟
doi :10.11975/j.issn.1002-6819.2017.11.033
中图分类号:TK124 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2017)-11-0254-08
冯振飞,朱 礼,林清宇,李 欢,刘鹏辉,胡华宇,杨 梅,黄祖强. 换热设备螺旋和直细通道内扇形凹穴对流体流
动和传热的影响[J]. 农业工程学报,2017,33(11):254-261. doi :10.11975/j.issn.1002-6819.2017.11.033
Feng Zhenfei, Zhu Li, Lin Qingyu, Li Huan, Liu Penghui, Hu Huayu, Yang Mei, Huang Zuqiang. Effects of fan cavities on fluid
flow and heat transfer in helical and straight mini-channels of heat exchanger[J]. Transactions of the Chinese Society of
Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2
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