自然对流条件下两种垂直放置纵向翅片管传热特性的数值分析

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第3 5卷第 4期Vo . 5 No. 13 4

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20 0 5年 8月Au g.2 0 05

J RN H OU AL OFS AND ONG U V ST ( N N R NG S I NC NI ER IY E GI EE I C E E)

文章编号：6 23 6 (0 5 0—0 00 17—9 1 2 0 ) 40 3— 5

自然对流条件下两种垂直放置纵向翅片管传热特性的数值分析邱燕，田茂诚，孙(东大学山

平，程济南

林206 ) 50 1

能源与动力工程学院，山东

摘要：用数值计算的方法对垂直放置的封闭式纵向翅片管和开放式纵向翅片管自然对流条件下的传热特性进采行研究，到了在基管恒壁温条件下两种不同类型翅片管周围的温度场与速度场，其散热量、属热强度及自得及金 然对流换热系数 .果表明，闭式纵向翅片管的散热量、属热强度以及自然对流换热系数都要高于开放式翅结封金片管 .因此在结构参数一定时，闭式纵向翅片管要优于开放式翅片管 .封 关键词：值计算；闭式翅片管；放式翅片管；数封开自然对流中图分类号：K 2 T l4文献标识码： A

Nu e ia t y o e tt a s e e f r a c ft y e m r c lsud n h a r n f r p r o m n e o wo t p s

l n iu i a n d u e i r e c n e to o g t d n lf ne t b n f e o v c i n i

QU Y n TA a—hn, S N Pn, C E G Ln I a, I N M oceg U i H N i g ( col f nr n o e n i e n, S adn n esy J a 5 0 1 C i ) Sho o e yadPw r g er g E g E n i hn ogU i rt, i n2 0 6, h a v i n nAbt c:N m r a cm uao e osw r aot os d ett n￣ ef m ne o n td a s at u e c o p t i m t d e dpe t t y ha r s rp r r ac fl g u i l r il tn h e d u a o oi ncoe r d tb d o n n n e u e i r ec

n e t n,T e tmp rt r e d,v lc t ed,h a i— ls d f me u e a p i gf n d t b n fe o v c i i n e i o h e e au e f l i eo i f l yi e td s sp t g c p ct ft i ee ttp so n e u e swela re c n e to e tta s o f ce tu d r i ai a a i o wo df r n y e ff n d tb sa l s f o v cin h a rn￣rc ef in n e n y f i e ite c n iin o o sa ttmp rt r fp r n u ewe ban d.Asa rs l,h a isp tn a a i h o d t fc n t e e au e o ae ttb r o tie o n e u t e td si aig c p ct e y,me— t

l h m ln ni e vc o etr f f i t f n tdn l e ne b a i e a t r a it syadf ecnetnha t s r ofc n el gu ia c sdf n dt l h h r e e tn r o i a e c i e ot oi n e h l o i u e e g h nt s fh p ne b . r o,l i dn l e f ndte i u i p n e ta oeo teo nf n dt e T e f e o gu ia c s n e b sspr r oteo nf nd h e i u h er n t l od i u e ot h e itb t h a q tu tr a a tr . u e wi t e s ne sr cu e p mee h r s

Ke r s:n me c o utto y wo d u r a c mp ain;co e n e u;o n fr e u e;fe o v cin il lsd f n d t b i e e i p m dt b re c n e t o

比较开放式翅片管和封闭式翅片管换热区域的速度

0引言 随着工业技术的发展，直放置的封闭式纵向垂翅片管和开放式纵向翅片管在工业和生活中的应用

及温度分布情况以及两种翅片管的散热量和金属热

强度，确定两种翅片管传热特性的优劣 .

越来越广泛‘但目前对这 2种翅片形式的传热性“,能还缺乏深入研究 .文利用数值模拟的方法，过本通收稿日期

:050—1 20 - 2 2

1翅片管结构及数学模型 封闭式翅片管与开放式翅片管结构如图 1图和

作者简介：燕 (95 )女，东潍坊人，师，士研究生，事强化传热及循环流化床方面的研究邱 17一，山讲博从E mal n e i@ s u.d c — i:a n q u d e u. n

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7和图8 2种翅片管的散热量和金属热强度‘ .的对比见图 9和图 1 . 0自然对流换热系数的对比见图1 1.

度最高点出现在封闭空间内部的环形升速区域中 .图 5示了封闭式翅片管和开放式翅片管在纵显

向X Z截面处的速度矢量分布情况 .放式翅片管开通道内部速度分布呈“型，闭式翅片管通道内 M”封部速度分布呈“”,闭式翅片管通道内部的速Ⅱ型封度分布明显优于开放式翅片管 .图 6示了 2类型翅片管出口温度场的对比显种

情况，开放式翅片管升温区域贴近基管和翅片的表面，闭式翅片管虽然在封闭通道外部与开放式翅封

片管情况相同，在封闭通道内部，以发现整个通但可图 4开放式翅片管与封闭式翅片管出口速度场对比Fi 4 g. 'a ut tv lct ed fo enfn e u e a d l e o l eo i f lso p n d t b n l e yi i coe fn e u e ls d i n d tb

道内的气体都有显著温升 .

p\, _

∞

∞

∞: m 2

O2 .

O. 3

04 .

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距离底部的距离/ m

巨亟歪图 5开放式翅片管与封闭式翅片管在纵向 X Z截面处速度的矢量图分布Fi 5 Th eo i e tr rp so p n fn e u n g. e v lct v co ga h fo e n d tbe a d y i coe n e u e i o gt dn lXZ e t n ls d f n d tb n ln iu ia i s ci o一

图 7封闭式翅片管与开放式翅片管中心点温度分布Fi 7 Th e trtmp r tr iti uin fo e n e g. e c ne e eau e dsrb t so p n f n

d o i tb n ls d fn e u e u e a d c oe n d tb i

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图 6开放式翅片管与封闭式翅片管出口温度场对比Fg. T e o t ttm p r tr ed fo e n e u i 6 h ul e eau ef ls o p n f n d tbe e i i

a d coe n e b n l d f n dt e s i u

中心点的位置见图 1中心点处网格为 3, 5×2, 6高度从翅片管人口 0 1距离底部 )翅片管顶部 . m( 至

观察图 4可以看到，放式翅片管气流升速区开域集中在基管和翅片表面附近，大速度出现在翅最片夹角内部翅片与基管交接处；在封闭通道外部，封闭式翅片管气流升速区域与开放式翅片管相比，区域形状和流速大小无明显差别；在封闭通道内部，封闭式翅片管形成一个环形升速区间，升速的强度在和广度上明显优于开放式翅片管 .闭式翅片管中速封

06m.图 7中可以看出，经封闭式翅片管的空 .从流气温度提升显著，空气从人口 2 . 0 6℃升至 3 ., 9 1℃ 温差为 l .;经开放式的温度升高不大，气 8 5℃流空从人口2 . 0 1℃升至 2 .,差仅为 4 5℃;析 4 6℃温 .分图 8可知，无论翅片管的形式是封闭的或开放的，空

气被加热后速度都沿高度方向上升，而且封闭式翅

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燕，:等自然对流条件下两种垂直放置纵向翅片管传热特性的数值分析∞ 如 ∞ ∞

一 . .\苣『 .一 李一越曹壤童

I I 5 3 I 9 7 5 O O 0

3 3

片管的速度要明显高于开放式翅片管 .比图 7和对

翅片管的散热量随翅高和夹角的变化高出对应形式

图 8还可发现 …… 此处隐藏：5170字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……