螺旋槽管内的流态显示及传热和流阻的研究

螺旋槽管是六十年代发展起来的高效换热元件,它能有效而又经济地将湍流促进技术用于单相流体的强化传热,因此引起了国内外的广泛重视.我院化工所热过程室也对它进行了两年多的研究,并成功地用于甲醛余热锅炉中.但是这种管子究竟是利用螺旋流还是利用湍流边界层的分离强化传热,国内外还有争论,最优参数的选择亦未有定论,在这方面国外还在不断进行深入研究.为了搞清传热强化机理,我们用氢气泡示踪技术进行了流态显示实验,发现管内同时存在螺旋流和边界层的分离,在不同条件下两者的比例也不同.另外对十条不同参数的管子进行了传热和阻力实验,基于动量和热量传递的相似性原理及统计分析方法,建立了可供工程设计用的半理论半统计的数学模型,并用这些模型进行了参数最优化计算.