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冶金能源 Vol 27 No 2

48 ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY Mar 2008
板翅式换热器流道中流体流动与传热的数值模拟研究
董其伍王丹刘敏珊宫本希
(郑州大学化学工程学院)
摘要对板翅式换热器平直翅片流道中流体流动与传热的性能进行了数值计算, 得出了七
种不同高度、厚度和翅片间距大小的翅片流道中流体平均 N u数和压力降随 Re数变化的曲线。
关键词板翅式换热器平直翅片数值模拟
Num er ica l sim ula tion of flu id flow and hea t tran sfer in channels
of pla te - f in hea t exchanger
Dong Q iwu W ang Dan L iu M inshan Gong Benxi
( Zhengzhou University)
Abstract Fluid flow and heat transfer in p lain - fin channels of p late - fin heat exchanger have been
calculated in this paper. The average N u and p ressure drop curves of fluid with Re changing in seven
different height, thickness and fin spacing channels have been p resented respectively.
Keywords p late - fin heat exchanger p lain - fin numerical simulation
的翅片效率, 应该根据使用场合的不同选用不同
引言
结构形式的翅片以满足工业需要。
板翅式换热器由于具有体积小、质量轻、效本文利用数值模拟方法, 采用耦合传热模
率高、适应性强等一系列优点, 在石油、化工、型, 考察单个平直翅片中不同结构形式的翅片导
空气分离、制冷空调以及航天航空、电子等诸多热对流道中流体流动换热的影响。平直翅片结构
工业领域得到越来越广泛的应用。板翅式换热器形式如图 1所示, 图中虚线部分为本文模型的截
的结构形式很多, 但其结构单元体基本相同, 都面部分。
是由翅片、隔板、封条和导流片组成的。它是在〔〕
1 理论基础 3 - 4
两块隔板中间放一翅片, 两边以边缘封条密封而
组成一个基本单元。 ux uy uz
连续性方程: + + = 0 (1)
翅片是板翅式换热器最基本的元件, 翅片与 x y z
隔板的连接均为完善的钎焊, 传热过程一部分直动量方程:
接由隔板来完成, 另一部分通过翅片来完成, 由
于翅片不像隔板是直接把热量传给冷流体, 故翅
片有“二次表面”之称。板翅式换热器的翅片
形式主要有: 平直翅片、锯齿翅片、波纹翅片、
百叶窗翅片、多孔翅片和钉状翅片等〔1〕。斯坦
福大学的 Kays和 London等人对 56 种不同的翅
片形状进行实验, 绘制了翅片的传