徐　赛，朱慧铭，喻　茹

(天津大学化工学院，天津 300072)

板翅式换热器作为一种紧凑式换热器，具有高比表面积、高效性的优点[1]，广泛应用于航天、空分、汽车等领域。翅片的类型主要包括平直、锯齿、波纹、百叶窗等；其中平直翅片具有低压降的特点，被广泛应用于对压降有特殊要求的场合[2]。

Kays and London[3]系统性地研究了各种翅片的性能；董军启[4]研究了平直翅片的性能和几何参数对性能的影响。传统的实验测定方法费事费力，效率低；而CFD数值模拟方法高效，研究者广泛采用此方法研究平直翅片性能[5-9]。Bala[6]在忽略翅片效率的条件下，回归了层流和湍流区域内j、f因子与Re、几何结构参数间的关联式。Wang[7]建立了平直和锯齿形翅片在层流区域的计算模型；Zhu[8]根据局部Nu的变化得到了进口段长度，比较了在层流区域内平直、锯齿、波纹和开孔翅片的性能。

公开发表的文章中多研究层流区域翅片性能，而实际工业装置中换热器多工作在湍流区域；同时翅片与上(下)板间存在温差，需要考虑翅片的纵向导热。本研究主要的工作是在考虑翅片纵向导热的条件下，用CFD的方法建立准确模拟平直翅片在湍流区域性能的计算模型，并通过分析局部温度场和速度场对翅片结构进行改进；以期为平直翅片设计、优化提供依据，为其他类型翅片在湍流区域的数值模拟提供参考。

1　数值模型的建立

1.1　数值模型

换热器和翅片通道尺寸分别在米和毫米数量级；本研究只计算单个通道[5,9]，结合相应的边界条件来模拟整个换热器。……