基于联合仿真的板翅式换热器温度场研究
2021-05-06李斐然蒋彦龙詹宏波
南京航空航天大学学报 2021年2期
李斐然,李 俊,蒋彦龙,谷 俊,詹宏波
(1.南京航空航天大学飞行器环境控制与生命保障工业和信息化部实验室,南京210016;2.苏州科技大学环境科学与工程学院,苏州215009;3.中国航空发动机集团航空发动机动力传输重点实验室,沈阳110015;4.南京机电液压工程研究中心航空机电系统综合航空科技重点实验室,南京211106)
板翅式换热器具有结构紧凑、体积小和经济性好的特点,广泛应用于航空航天、石油化工和汽车等领域。作为系统的主要部件,换热器出口平均温度测量是否准确,直接关系到系统的整体安全和稳定。
相比于传统的试验方法,仿真计算能够节省很多人力和时间成本,且工程算法无法考虑流量分配对传热造成的影响,厉彦忠等[1]以实验和计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)仿真方法来模拟各类封头形式对流体分配特性的影响,指导提高流体进入换热器芯体的均匀性[2-3]。Zhang和Li[4]通过CFD 方法模拟了入口封头结构对于流量分配的影响,结果显示封头的不合理结构会造成流量分配不均。李焱等[5]通过CFD 方法模拟研究了两种换热器单层通道入口分配方式对单通道内气液流场分布的影响,研究表明流量的增大会导致气液分配不均匀度增高。吴静玮等[6]提出了一种多级导流封头,并通过CFD 模拟分析了对板翅式换热器通道内流量分配特性的影响, 研究表明流量分配均匀性相较于原始封头和最优的导流翼封头均有提高。曹学文等[7]采用MATLAB 和FLU-ENT 联合仿真方法分析板翅式换热器内部流量分配特性对换热器的影响,研究表明流量分配不均会造成热边不能冷却到理想温度等问题,造成换热效率下降。……
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