翅片管散熱器具有結構緊湊、加工方便等優勢,被廣泛應用于制冷、空調、化工、電站等眾多領域。多數翅片管散熱器管外側的流體一般為空氣。由于翅片側流動阻力較大,增加了換熱器運行費用,因此,降低翅片側通道流動阻力系數是一個非常重要的課題。

　　在翅片圓管散熱器翅片圓管滯止點前沖壓不同形狀的凸球分流器,當流體流經圓管滯止點前安裝凸球分流器翅片側的通道時,圓管滯止點前的凸球分流器使流線發生變化,能有效降低流動阻力。本文用數值方法獲得了帶凸球分流器翅片側通道內的傳熱、流動阻力和機械能耗散特性,并對其機理進行了詳細分析。選取帶凸球分流器翅片形成的翅片側通道為計算區域,對計算區域進行合理的網格劃分,為了保證數值模擬結果的正確性,對網格的合理性進行了考核。為了證明本文數值模擬方法的準確性,數值結果與實驗結果進行了對比。之后,根據數值結果對比相同尺寸下帶凸球分流器翅片與平直翅片各種性能:通道內橫向截面和縱向截面的流場與溫度場分布、努塞爾數Nu和阻力系數f隨雷諾數Re的變化規律。獲得了凸球分流器翅片結構參數,如翅片間距Tp、橫向管間距S1、凸球間距S3、凸球分流器基面軸比Bit（長軸與短軸之比）、凸球深度c等對翅側通道內傳熱與流動阻力的影響。分析通道內流體的機械能耗散特性,揭示流動阻力特性形成原因。

　　研究結果表明:與平直翅片相比,在相同結構及工作條件下,帶凸球分流器翅片的換熱能力下降了2.72%,翅片側通道的阻力系數下降了2.86%,當雷諾數越大越明顯,以上區別也越大,凸球分流器能夠明顯降低翅片側通道內流動壓力損失;帶凸球分流器翅片下表面的換熱能力強于上表面的;帶凸球分流器翅片側通道的機械能耗散主要分布在帶凸球分流器翅片和基管表面,其*大值分布在凸球表面前端和翅片基管表面α=20°-110°的范圍內;局部機械能耗散與局部努塞爾數沿主流方向的分布趨勢基本一致;平直翅片側通道機械能耗散要高于帶凸球分流器翅片側通道的,雷諾數越大越明顯,這說明凸球分流器降低了通道的機械能耗散,從而起到降低翅側通道壓力損失的作用;橫向平均機械能耗散與橫向平均努塞爾數具有一定的對應關系。