基于圆管内肋迎流面结构设计的传热性能研究

程友良，杨江波

（华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003）

换热器在能源动力、石油化工的广泛应用表明对换热器在传热性能方面进行研究具有广阔前景，高性能的换热器无疑对国民经济的发展和强化传热技术的革新具有重要意义[1-2]。

关于内肋对换热器的传热特性影响国内外学者进行了广泛研究。Han 等人[3-5]对带肋矩形通道在高雷诺数下的流动传热特性进行了大量研究，得出在肋与流道的夹角为90°、60°、45°情况下以及当肋具有平行、交叉的排列方式时的传热分布和压降变化，同时测定了在不同雷诺数下，肋攻角为90°、60°、45°、30°和流道高宽比为4、2、1 时对综合换热的影响，得到了考虑肋攻角、肋间距、流道高宽比、肋高比和雷诺数的半经验换热和摩擦关系式。Rout 等人[6]利用CFD 软件的有限体积法对翅片管进行数值模拟，分析了矩形翅片、T 形翅片、三角形翅片换热管的传热特性，结果表明三角形翅片的换热效率最高，同时研究了不同翅片高度对壁面温度分布影响。Ranjan 等人[7]研究了矩形通道中横向肋、横向波纹、斜齿扭带，中心开孔扭带和螺旋扭带多种强化传热手段的不同组合的强化传热问题，并且研究了肋间距、肋高、扭带扭曲比、扭带齿长度和扭带齿角等几何参数的影响。

雷聪等[8]对内插矩形翼涡发生器的圆管进行强化传热方面的研究，通过三维数值模拟，对倾角分别为15°、25°、35°、45°的矩形翼换热管的传热特性、阻力及综合换热性能进行研究，并分析其流动特性及传热机理。……