韩怀志，李炳熙，何玉荣

(哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引言

近些年，国内外对波纹管的研究越来越多，Vicente和Garcia[1]等通过实验研究了螺旋波纹管在不同普朗特数下传热特性和阻力特性的影响。Rozzi和 Massini[2]研究了牛顿流体和非牛顿流体在螺旋波纹管中的对流换热和摩擦损失。波节管是波纹管的一种，是一种特殊形状的缩放管，是以普通圆管为基管，通过液压成型的方式挤出一个个圆弧凸起，形成由弧形段和直管段交替变化组成的波节型通道，在1990年由中国的郎奎提出[3]，波节管通过波形内的扰动提高管内外流体紊流的脉动性，促进湍流度的增加，另外直线段起着“积累能量”的作用，是不可缺少的。这种高效换热管应用在很多行业，煤气站汽化、电厂首战、油田输油管道加热、储藏设备制冷、宾馆、居民楼供生活用水、海水热交换等。波节管近些年在国内开展得比较多，武汉工程大学的徐建民，胡郑重[4]对3种不同规格波节管进行了模拟，从微观上说明了波节管的强化传热机理。

目前，波节管通常是采用传统的k-ε方法进行数值模拟[5，6]，这种两方程模型采用各向通行的湍流粘度来计算湍流应力，难于考虑流线型弯曲、漩涡、旋转和张力快速变化等因素的影响。为了克服这些缺点，有必要直接对Reynolds方程中的湍流脉动应力建立微分方程式并进行求解[7]。雷诺应力模型 (Reynolds stress model) 简称RSM模型，RSM是RANS中制作最精细的模型。放弃等方性边界速度假设，RSM使得雷诺平均N-S方程封闭，解决了关于方程中的雷诺压力及耗散速率。……