翅片管散熱器因其諸多結構特點,而被廣泛地應用于各個領域,被認為是*有發展前途的新型熱交換器之一。目前對翅片管散熱器的研究主要集中在對翅片管的研究上,多是采用增大換熱面積以及破壞翅片表面的熱阻邊界層來達到強化換熱的目的,論文研究的矩形通道內三面安裝的三角形渦產生器不但可以增大換熱通道的換熱面積,同時可以形成縱向渦使換熱器的換熱性能得到提高。論文選取了翅片的一個通道,選擇五個*小周期形成的區域作為計算區域,對計算區域進行適體坐標的轉換,方程的離散無量綱化及網格劃分。
在雷諾數Re=300~1100的范圍內,通過相關幾何參數的改變,來研究通道內渦產生器的幾何參數(矩形通道的高寬比rat、三角形渦產生器的高H、渦產生器與流體流動方向的夾角α和渦產生器的相對距離S)對通道內的流動與換熱特性的影響。分析幾何參數對通道內二次流強度的影響,*終對所出到的數值結果進行擬合得到準則關聯式。
通過研究得出結論:在所研究的范圍內,相同的結構下,隨著雷諾數Re的增大,努塞爾數Nu均增大,阻力系數f均減小。矩形通道的高寬比rat對通道內的流動與換熱有一定的影響,在同一Re下,當高寬比0.5≤rat≤1.4時,隨著高寬比rat的增大Nu先增大后減小,f也呈先增大后減小的趨勢,在高寬比rat=0.8時達到*大;當高寬比1.7≤rat≤2.0時,隨著高寬比rat的增大Nu和f也逐漸增大,同時Nu和f均比rat=0.8時的大。當幾何參數α和H的逐漸增大時,Nu和f均增大;而對于三角形渦產生器的相對間距S,隨著S的逐漸增大,努塞爾數Nu和f均減小。在低Re下,幾何參數的改變對Nu的影響不大。在同一結構參數下,隨著Re的增大二次流強度Sem與Nu的變化趨勢相同。