H型鳍片管束传热及流阻特性的数值模拟
2014-04-13孙钟平王亚欧
动力工程学报 2014年5期
孙钟平, 吴 新, 王亚欧
(1.东南大学 能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,南京 210096;2.江苏方天电力技术有限公司,南京 211102)
目前,为了加强省煤器受热管的换热,已在电站锅炉、工业余热锅炉上逐步采用翅化表面.H型鳍片管就是其中一种,其去除了部分在鳍片表面进口和尾部分离区的换热面积,降低了进口和尾部分离区传热恶化对整个鳍片传热的影响,从而增大了鳍片的平均对流传热系数,达到强化换热的目的[1].在相关省煤器改造运行实例中,H型鳍片管省煤器表现出了良好的效能[2-4],有着广阔的应用前景,对其进行相关研究具有较大的理论和实际运用价值.
关于H型鳍片管束的传热和流阻特性,文献[1]、文献[5]~文献[7]都进行了相关研究,综合分析存在以下几点不足:肋效率采用方鳍片代替、实验结构单一和模拟假设流体物性为常数等,这些都增大了结果的误差和局限性;另外,流体冲刷鳍片管时,认为肋基温度即为管外壁温度,但两者是存在偏差的.笔者针对这些问题进行了相关分析,提出相应的改进措施,并在此基础上模拟计算得出H型鳍片管束的传热特性、流阻特性及其综合性能随管束各结构参数的变化规律.
1 问题分析及改进
1.1 肋效率
鳍片管强化换热的有效程度一般用鳍片肋效率来衡量,由H型鳍片的开缝结构可知其与方鳍片肋效率是有差别的.根据肋效率定义和牛顿冷却公式得出H型鳍片肋效率的数值计算公式为……p>
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