王李 陶汉中* 解传洋

南京工业大学能源科学与工程学院

0 引言

热管换热器广泛应用于建筑通风领域。Ong.K.S[1]对高性能热管在制冷和除湿方面的应用做出了综述。研究结果表明，高 性能热管有效地提高了除湿率和降低空调成本。王丹[2]利 用CFD 软件对由萘热管和水热管组成的中温热管换热器进行数值模拟计算，结果表明，热 流体入口温度和速度越高，换 热器中热管内蒸汽温度越高，热 管换热效果越好。荣雅静[3]模 拟发现热管换热器的换热量随流体流速的增加而增加，但 增加速度越来越慢。热管换热器新、回 风侧的阻力随风速的增加而增加，而 且增加速度越来越快。这都为接下来本文探究单根热管套管换热器传热性能的数值模拟提供研究思路。目前，国 内外主要研究气 -气或气 -液混合型热管换热器，而对液 -液热管换热器研究较少。本文对设计结构可调的液-液重力辅助单根热管换热器进行数值模拟。

1 模型构建

如图1 所示为热管换热器 1:1 实物示意图，单根套管换热器总长度为 1380 mm，换 热器内径为35 mm，热管总长度为 1000 mm 且外径为 19 mm，蒸 发段和冷凝段进出口孔径均为19 mm。

图1 1:1 热管套管示意图

换热器运行参数如表1 所示。

表1 换热器运行参数

2 网格划分和独立性验证

取换热器热流体进口温度为 473.15 K，雷 诺数为1000，冷 流体进口温度为 293.15 K，雷 诺数为 18886。以上为初始计算条件，图2 为网格数量与换热量之间关系。

图2 网格量与换热器换热量

在相同工况条件下，改 变网格的大小。由图 2 可知，网 格数量从1.53×1 05增加到5.04×1 06。……