斜日字布管螺旋折流板电加热器热力性能数值模拟-江苏大学.PDFVIP

２０１６年５月 第３７卷　第３期 Ｍａｙ２０１６ Ｖｏｌ．３７　Ｎｏ．３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１６．０３．００５ 斜日字布管螺旋折流板电加热器热力性能数值模拟 １ １ １ ２ 王明超 ，陈亚平 ，吴嘉峰 ，董　聪 （１．东南大学 能源与环境学院，江苏 南京２１００９６；２．浙江科技学院机械与汽车工程学院，浙江 杭州３１００２３） 摘要：斜日字布管三分螺旋折流板电加热器是针对现有分层环形布管弓形折流板电加热器存在的 传热系数偏低和管间距不统一的缺陷而设计的一种正三角形布管的新型方案．对５种由２７根 １６  ｍｍ的Ｕ形管按斜日字布管的倾斜角为１５°，２０°三分螺旋折流板电加热器和２种由３０根 １６ｍｍ  的Ｕ形管分层环形布管不同板间距的弓形折流板方案进行了流动与传热性能及表面温度均匀性 的数值模拟和对比．流体为压缩氮气的计算结果表明：与性能相对较高的板间距２００ｍｍ弓形折流 板方案相比，有效加热面积仅为６８５％的１５°三分螺旋折流板电加热器的表面平均温度、最高温度 －１／３ 分别降低了３１７，５０７Ｋ，平均换热系数和综合指标ｈ·ｐ 分别提高了６８２％，３４３％． Δ 关键词：三分螺旋折流板；电加热器；斜日字布管；热力性能模拟；综合指标；温度均匀性 中图分类号：ＴＫ１７２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１６）０３－０２７７－０６ 引文格式：王明超，陈亚平，吴嘉峰，等．斜日字布管螺旋折流板电加热器热力性能数值模拟［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版）， ２０１６，３７（３）：２７７－２８２． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｅｌｉｃａｌｂａｆｆｌｅｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃｈｅａｔｅｒｓｗｉｔｈｏｎｅｐｌｕｓｔｗｏＵｔｕｂｅｕｎｉｔｓ １ １ １ ２ ＷＡＮＧＭｉｎｇｃｈａｏ，ＣＨＥＮＹａｐｉｎｇ，ＷＵＪｉａｆｅｎｇ，ＤＯＮＧＣｏｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１００９６，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｌｏｗｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｔｕｂｅｓｐａｃｉｎｇｉｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｕｌｔｉｒｉｎｇａｎｎｕｌａｒＵｔｕｂｅｌａｙｏｕｔｓｏｆｓｅｇｍｅｎｔｂａｆｆｌｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｈｅａｔｅｒｓ，ｔｈｅｎｏｖｅｌｈｅｌｉｃａｌ ｂａｆｆｌｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｈｅａｔｅｒｓｗｉｔｈｏｎｅｐｌｕｓｔｗｏＵｔｕｂｅｕｎｉｔｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈｅｑｕｉｌａｔｅｒａｌｔｒｉａｎｇｌｅｔｕｂｅ ｌａｙｏｕｔｓ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｆｌｏｗａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ