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题名外凸式波节套管换热器壳程流动与传热机理的数值模拟
被引量：3
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作者
韩怀志
李炳熙
何玉荣
邵伟
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机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第S1期85-94,共10页
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基金
国际科技合作与交流项目(2009DFR60120)~~
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文摘
针对波节套管换热器壳程中的流动和传热机理进行了k-ε的数值模拟研究。采用六面体网格结合波节区域加密的特殊划分方法,进行了首层网格间距和主流区网格间距的无关性分析。数值模拟结果与经验公式进行对比,验证了数值模拟方法的准确性。对比分析了波节管和光管中流动和传热参数(速度、温度、湍动能和湍流耗散率)的性能差异,揭示了波节管的强化换热机理。同时,分析了波节管的局部Nusselt数和阻力降沿壁面的变化规律。结果表明流体在波节的去流侧形成了一个脱体旋涡,破坏了流体的速度边界层和温度边界层,同时使得其内部的摩擦阻力和热扩散能力明显提高,起到了明显的强化换热效应。
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关键词
波节套管换热器
k-ε模型
NUSSELT数
阻力降
强化换热
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Keywords
outward convex corrugated double-pipe heat exchangers
k-εmodel
Nusselt number
pressure drop
heat transfer enhancement
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分类号
TK124
[动力工程及工程热物理—工程热物理]
TK172
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名非牛顿流体在波节套管换热器中流动与换热的实验研究
被引量：4
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作者
陆威
苗冉
吴志根
吴长春
谢伟
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机构
上海理工大学能源与动力工程学院
同济大学环境与科学工程学院
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期2924-2932,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1805204)
国家自然科学基金青年科学基金项目(51406121)
上海理工大学科技发展项目(2019KJFZ196)。
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文摘
针对非牛顿流体在波节套管换热器管程的流动与换热进行了实验研究。重点研究了0.2%黄原胶溶液(XG)在不同波节套管换热器管程流动时的传热与阻力特性,并分析了强化传热机理。结果表明在相同工况下,随着管程黄原胶溶液Reynolds数Re_(XG)的增大,套管换热器总传热系数k和管程进出口压降Δp逐渐增大;波高H和波距S影响黄原胶溶液在套管换热器管程的流动与换热。随波高H增大,黄原胶溶液受波节处的涡旋效应的影响更明显,流体层间剪切力变大导致黄原胶溶液黏度变小,湍流程度更大,管程传热性能提高,压降也增大,但综合传热性能不断优化;随波距S增大,单位长度波节数量减少,对黄原胶溶液扰动影响降低,湍流程度降低,管程传热系数先增大后减小,流动阻力不断降低,综合传热性能先提高后减弱。当H=3.5 mm、S=30 mm时管程波节管的综合换热因子η_(tube)达到最大,η_(tube)是相同条件下圆管的5.11~6.69倍。
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关键词
非牛顿流体
波节套管换热器
强化换热
流动阻力
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Keywords
non-Newtonian fluid
corrugated double-tube heat exchanger
enhanced heat transfer
flow resistance
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分类号
TK172
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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