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波纹翅片的传热与流动特性研究

　　摘要；近些年来能源与环境问题日益加剧,保护环境、降低能源消耗成为当今世界的主题,因此各行业的学者都肩负减少能耗的重任。板翅式换热器是在20世纪问世的, 由于其在节省能源与材料方面的优越性，如今在石油化工、能源动力、冶金、制冷、航天等各领域已经获得了广泛的应用。翅片管换热器在制冷、空调等领域广泛应用。波纹翅片是这种紧凑式换热器的翅片类型中的一种, 它增加了传热面积和扰流的程度，对换热器的性能有很大的提升。

　　本文应用FLUENT软件针对波纹翅片管换热器空气侧换热进行数值模拟。并研究Re数、管排数和管径等参数对空气侧传热和流动特性的影响。同时对不同尺寸的波纹翅片进行了数值模拟分析并计算出各个模型的换热因子 j 和阻力因子f，根据他们的数值判断翅片在该模型下的性能优略。*后考察了波纹形式、管排、翅片间距、波峰到波谷投射长度和波峰到波谷高度对流动换热性能的影响。

关键词： 波纹翅片； 数值模拟 ；换热因子； 阻力因子；换热性能

study on recent years, energy and environmental issues increase, protecting the environment and reducing energy consumption are the themes of the present world.Plate-fin the 20th century ，because of its superiority in terms of saving energy and materials. Now it is used widely in various fields such as petrochemical, Energy and Power, metallurgy, Refrigeration, aerospace,because of its superiority in the saving of energy and materials. Scholars in various industries . Fin-and-tube refrigeration, air conditioning .The wavy fin is one of fin types on this compact this paper, FLUENT is used to simulate the wavy fin-and-tube these results, the effects of Reynolds number, tube row number, tube diameter and other parameters on air side analysis on different geometric dimensions of the wavy fins,I calculated the judge the performance of that model. Finally, examine the corrugated form of tube rows, fin spacing, the projected length of the crest to trough and crest to trough flow and ；[4]得出特定结构参数下的翅片换热及压降关联式。而后Xu[5]模拟研究空调单?中蒸发器的湍流流动。利用热线风速仪技术得到平均速度值和流动的湍流参数,由于凝结物的影响,实验结果会有流动干扰;运用U-e瑞流模型榄拟空调单元空气流动，得到的结架十分准确,再加上QUICK方法得到的平均速度提供了更加准确的结果。另外,混合网格能快速达到收敛,并很好与实验结架达到一致。1995年,Bakui等[6]利用有限体积法模拟横内的导热、对流和福射换热。虽然福射换热总换热量的30%,但不考虑福射换热但不会影响结果的**度。1996年,Rammohan Rao等[7]实验研究水平翅片自然对流和福射换热的关系。借助干涉仪和数侦微分方获得对流换热量和福射换热量，并得到Nu和Re的关联式。1998年,Abumadi等[8]人提出前人得到的换热及压降关联式对结构参数耍求过十局限,对28种不同结构参数的翅片管换热器进行实验,风速范围内为l-20ms,分析管排数、翅片的厚度、翅片间距以及管排间距等参数对换热因子与摩擦因子的影响。实验表明:翅片类型影响换热因子和摩擦因子,管排数对阻力系数几乎无