平翅片传热与流动特性的数值模拟

摘　要　利用计算流体力学软件Fluent 研究翅片管换热器的换热和压降特性。使用流固耦合准确确定翅片及管内外侧的传热边界条件,并利用场协同理论进行分析。将计算出的结果与试验结果进行比较。结果表明,数值模拟与实验结果吻合较好,数值计算可为换热器的结构优化和产品的研究开发提供依据。
关键词　翅片　数值模拟　压降　场协同

　正确计算换热器工作性能对于整个系统节能以及稳定运行有着重要意义。相对于制冷剂侧而言,空气侧的流动和传热对换热器的性能影响更大。因此详细、准确地预测换热器空气侧的流动和传热特性,对其优化设计和评价十分必要。与试验研究[1 ]相比,利用CFD 技术进行翅片管换热器研究[123 ]具有费用低、速度快,能模拟较复杂的过程等优点;同时可以观察不同的操作参数对求解问题的影响,获得所有相关变量的详细信息以及潜在的物理过程。因此,利用模拟所得数据对实际设计方案进行评估、选择和优化,再通过有限的试验对分析结果进行检验,可大幅度减少研究所需的工作量和经费。笔者采用Fluent 软件对翅片管换热器换热和流动进行数值模拟研究,并用场协同理论进行分析。