基于正交试验的等弦波形管热工性能分析.pdf

基于正交试验的等弦波形管热工性能分析 吴金星 。李俊超 ，王 力。。刘青锋。，贺 敏 。李国立 (1．郑州大学 化工与能源学院，河南 郑州 450001；2．机械工业第六设计研究院有限公司，河南 郑 州 450007；3．河南力威热能设备制造有限公司，河南 郑州 450101) 摘 要：基于模拟正交试验法并通过Fluent软件分析，开发出新型等弦波形强化换热管(D=10mm， = 45mm，R=50mm)，分析得出了较大的法向分速度冲刷壁面是影响其对流换热的主要因素；利 用场协同理论分析了等弦波形管的强化换热原理，计算出协同角，通过与直管对比发现，协同角有 明显减小，局部达 l0。以上；最后从泵功耗指标出发，计算得出与直管相比，换热效率提高47．6％， 验证了新型等弦波形强化换热管具有较优越的热工性能。 关键词：等弦波形管；正交试验法；数值模拟；场协同；热工性能 中图分类号：TH49；TQ051．5 文献标志码：A 文章编号：1001—4837(2014)04-0036-05 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2014．40 ．007 AnalysisonThermalPerformanceoftheEqual ChordW aveform Tube BasedonOrthogonalExperimentM ethod WUJin—xing，LIJun—chao，WANGLi，LIUQing—feng，HEMin3，LIGuo—li (1．SchoolofChemicalandEnergy，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China；2．SIPPREngineer- ingGroupCo．，Ltd．，Zhengzhou450007，China；3．HenanLewayThermalEquipmentManufacturingCo．， Ltd．，Zhengzhou450101，China) Abstract：Theequalchordwaveformheattansfertube(D=10mm，L=45mm，R=50mm)aredevel— opedbysimulationorthogonalexperimentalmethodandfieldsyneryg principle．Thelargenomr alvelocity towallistheprimaryfactorsofaffectingconvectiveheattransferperfomr anceareanalysed．Th entheen— hancedheattransfertheoryoftheequalchordwavefomr heattransfertubeisstudiedbyusingthefield synergyprinciple，andthesynergyangleiscalculated．Comparedwithstraighttube，thesyneryg anglede— creasedsignificantly，localuptomorethan10。．Finallythepredominantthemr alperfomr anceoftheequal chordwavefomr heattansfertubeisprovedinaccordancewiththepowerofpump． Keywords：equalchordwavefomr heattransfertube；oahogonalexperimentalmethod；numerical simula— tion；fieldsynergy；themr al performance 基金项 目：河南省重点科技攻关计划项 目(132102210406) · 36 · 第31卷第4期 压 力 容 器 总第257期 1．1 计算模型的建立 0 引言 1．1．1 几何模型 等弦波形管的中心弧线长度 1500mm，管径 换热管是锅炉、管壳式换热器等设备中重要