文档名：不同射流速比对螺旋管内流体传热性能的影响
摘要：为了探究射流对螺旋管内流体传热性能的影响规律,采用数值模拟方法研究了无量纲曲率δ=0.0701、无量纲螺距r=0.143的螺旋管在不同射流速比(ε=1～6)条件下强化传热的效果.研究结果表明:当射流速比ε＞2时,射流流体可穿透螺旋管主流流体冲击到螺旋管外侧壁面,大幅度提高螺旋管外侧壁面的换热能力.在雷诺数Re=19000～26000的条件下,随着ε的增大,螺旋管壁面平均努赛尔数Num增大,流动阻力f减小,与单一螺旋管(未加入射流)相比,ε＞2时螺旋管的Num增大幅度较为显著,当ε=6时Num最大,与单一螺旋管相比Num提升了25％;螺旋管截面周向努赛尔数Nuc和射流管安装位置处的轴向局部努赛尔数Nua均随着ε增大而增大,且射流在螺旋管内起强化传热作用的距离也随ε增大而增大,当ε＞2时,强化传热的螺旋角度距离可达到60°以上;随着ε增大,综合传热性能评价因子PEC增大,且PEC均大于1(PEC=1.03～1.42),PEC的平均值是单一螺旋管的1.23倍,在所研究的范围内,当ε＞2时PEC的增大幅度较为明显,当ε=6时PEC最大,具有良好的综合强化换热效果.
Abstract：Inordertoinvestigatetheeffectofjetontheheattransferperformanceofaspiralpipe,theheattransferenhancementeffectofaspiralpipewithdimensionlesscurvature6=0.0701anddimensionlesspitchτ=0.143underdifferentjetspeedratios(ε=1～6)wasstudiedbynumericalsimulation.Theresultsshowedthatwhenthejetvelocityratiowasgreaterthan2,thejetfluidcouldpenetratethemainflowandimpacttheouterwallofthespiraltube,andimprovetheheattransfercapacityoftheouterwallofthespiralpipe.WhenReynoldsnumberRe=19000～26000,withtheincreaseofε,theaverageNuernumberNumofspiralpipewallincreasedandtheflowresistancefdecreased.Comparedwiththesinglespiralpipe(withoutefflux),whenε＞2,Numincreasedsignificantly.Whenε=6,Numincreasedby25％comparedwiththesinglespiralpipe.ThecircumferentialNusseltnumberNucandtheaxiallocalNusseltnumberNuaofthehelicalpipecrosssectionincreasedwiththeincreaseofε,andthedistanceofheattransferenhancementbythejetinthehelicalpipealsoincreasedwiththeincreaseofε.Whenε＞2,thehelicalangledistanceofheattransferenhancementcouldreachmorethan60°.Withtheincreaseofε,thecomprehensiveheattransferperformanceevaluationfactorPECincreased,andPECwasgreaterthan1(PEC=1.03～1.42),theaveragevalueofPECwas1.23timesthatofsinglespiralpipe.Intherangeofstudy,theincreaseofPECwasmoreobviouswhenε＞2,andthemaximumPECwaswhenε=6,whichhadgoodcomprehensiveenhancedheattransfereffect.
作者：刘磊 王宗勇 杨鹏达Author：LIULei WANGZong-yong YANGPeng-da
作者单位：沈阳化工大学机械与动力工程学院,辽宁沈阳110142
刊名：当代化工 ISTIC
Journal：ContemporaryChemicalIndustry
年，卷(期)：2023, 52(10)
分类号：TQ025
关键词：螺旋管 射流速比 射流冲击 强化传热
Keywords：Spiralpipe Jetvelocityratio Jetimpact Heattransferenhancement
机标分类号：TK124TQ053.6TF4
在线出版日期：2024年1月23日
基金项目：辽宁省教育厅基础研究项目不同射流速比对螺旋管内流体传热性能的影响[
期刊论文] 当代化工--2023, 52(10)刘磊 王宗勇 杨鹏达为了探究射流对螺旋管内流体传热性能的影响规律,采用数值模拟方法研究了无量纲曲率δ=0.0701、无量纲螺距r=0.143的螺旋管在不同射流速比(ε=1～6)条件下强化传热的效果.研究结果表明:当射流速比ε＞2时,射流流体可穿透螺旋...参考文献和引证文献
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