射流入射角度对螺旋管传热性能的影响 |
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引用本文: | 刘磊,王宗勇,杨鹏达,韩旭,王超,张伟.射流入射角度对螺旋管传热性能的影响[J].北京化工大学学报(自然科学版),2023(5):29-36. |
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作者姓名: | 刘磊 王宗勇 杨鹏达 韩旭 王超 张伟 |
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作者单位: | 沈阳化工大学机械与动力工程学院 |
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基金项目: | 辽宁省教育厅基础研究项目(LJ2020014); |
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摘 要: | 为了揭示射流入射角度对螺旋管内流体传热性能的影响规律,通过数值模拟方法对无量纲曲率δ=0.070 1、无量纲螺距τ=0.143的螺旋管在不同射流入射角度(α=30°~150°)下的强化传热性能进行研究。结果表明,射流的加入显著强化了螺旋管内流体的换热,在射流速比ε=4和雷诺数Re=19 000~26 000范围内,随着射流入射角度的增大,螺旋管壁面的平均努赛尔数Num、周向局部努赛尔数Nuc(螺旋角θ=4.5π截面)及流动阻力系数f均随之增大;当α=150°时,与单一螺旋管(未加入射流)相比,加入射流后Num提升了13.7%以上,Nuc提升了70%。在所研究的Re和ε范围内,强化传热综合性能评价因子(PEC)随着α增大而减小,但PEC均大于1(1.08~1.65);当α=30°时,在研究范围内PEC达到最大,其平均值为1.62,是单一螺旋管的1.62倍,表明此时的螺旋管具有良好的综合强化换热效果。
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关 键 词: | 螺旋管 射流入射角度 射流冲击 强化传热 数值模拟 |
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