锥度角扭带内插扭曲管流动-换热协同优化与强化OA

提出了一种锥形扭带内插扭曲管的新型换热结构(简称复合强化管),并采用Fluent流程模拟软件对计算范围(Re=5000~15000)内流体的流动-换热特性进行数值模拟研究。考察了不同锥度角(θ)扭带对换热效率的影响,通过综合性能评价指标(PEC)对复合强化管换热性能进行评价,并进行了场协同分析和管道截面二次流分析。模拟结果表明,扭曲带长轴为30.2 mm、短轴为22 mm、θ=0.2°时,热交换性能最佳;与光滑圆管相比可降低流阻损失,摩擦系数最大降幅达70.54%,Nu可提高6.08%~33.87%;在计算范围内θ=0.2°时综合换热性能最优,PEC最大为1.2;该复合强化管可促进强烈的二次涡流,增强速度场与温度场的协同效应。