增压中冷器错齿翅片的三维数值分析

摘要:利用商业CFD软件FIUENT6.1研究了增压中冷器扁管错齿翅片换热器的传热和阻力特性。分析比较不同错开间距和不同翅片节距的错齿翅片的传热特性和阻力性能。利用场协同原理深入揭示错齿翅片的强化传热机理。结果表明,减小错齿翅片的翅片节距和增大错开间距有利于强化传热。

关键词:错齿翅片强化传热场协同数值计算

1.引言

板翅式换热器自20世纪30年代问世以来,因其高效紧凑等特点,已经在汽车,化工,航天等领域获得广泛应用。错齿翅片是由平直翅片经翅片加工刀具切割成具有一定错开间距的间断条形翅片。错齿翅片作为这种紧凑换热器中广泛采用的强化传热表面,在国内外对错齿翅片已经进行了不少研究[1-4]。数值计算方面,Michel[2]利用数值计算分析错齿翅片间流体的流动规律。Muzychka[3]对错齿形翅片层流和过渡流状态进行数值计算,并根据计算结果获得j和f因子关联式.Wang[4]比较不同错开间距的错齿翅片的传热和阻力性能。但大多数的数值计算仅从参数优化方面,分析不同结构参数对其热工性能的影响。

本文利用商用软件FULENT6.1对错齿翅片进行数值模拟,在验证数值计算准确性的基础上,分析分析比较错齿翅片错开间距和翅片节距两个参数对其传热和阻力性能的影响。进而利用场协同原理揭示错齿翅片的强化传热机理,旨在改进错齿翅片换热器的结构设计,为错齿翅片优化提供参考。