竖直纵向翅片管自然对流换热特性研究及结构优化

发布时间:2008-08-19

【英文题名】 Study on Natural Convection Heat Transfer Performance and Structure Optimum of Longitudinal Finned Tube in Vertical
【作者】 邱燕;
【导师】 田茂诚;
【学位授予单位】 山东大学;
【学科专业名称】 热能工程
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 山东大学
【关键词】 纵向翅片管; 自然对流; 结构优化; 翅间距;
【英文关键词】 Longitudinal Finned tube; Natural Convection; Structure Optimization; Fin Pitch;
【中文摘要】 翅片管作为一种高效的强化传热元件,广泛地应用于石油、化工、能源、冶金、核电等领域。由于其结构形式多样,应用场合多变,目前对于自然对流条件下纵向外翅片管的换热研究报道较少。对纵向外翅片管的结构参数对换热性能的影响规律及纵向外翅片管的换热关联式的研究更是尚未发现。正是基于这种现状,本文对竖直纵向外翅片管进行较为详尽的研究。 建立竖直纵向翅片管的数值计算模型。通过分析竖通道内层流向湍流的转变,确定了本文研究的翅片管的流动主要或大部分属于层流。针对计算范围内竖直纵向翅片管的温差一般小于40℃的特点,对空气物性参数的设定采用Boussinesq假设;因离散坐标辐射模型(DO模型)具有适合于局部存在热源、对称性边界和光学厚度适应性强的特点,经对比选用离散坐标辐射模型;对于计算模型中液固耦合传热问题,利用shadow面保证耦合界面上热边界条件的一致性;针对计算区域内参数变化梯度较大,网格数目多的情况,选用了混合网格的划分方法和网格自适应技术在不过分增加计算成本的前提下提高了计算精度,并获得网格独立解。该求解方法对求解自然对流条件下多种换热方式并存的情况具有一定的借鉴意义。 对竖直纵向翅片管的...
【英文摘要】 As an element of heat transfer enhancement,finned tube is already widely used in Petroleum,Chemical industry,Energy,Metallurgy and Nuclear power and so on. Because of the various structure shapes and changefully application fields,little heat transfer report on longitudinal outer finned tube in free(natural)convection is found presently.Furthermore,contribution laws of structure parameters of longitudinal outer finned tube upon heat transfer performance and heat transfer equation of longitudinal oute...
【DOI】 CNKI:CDMD:1.2008.047581

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