【摘要】：管翅式换热器因其结构紧凑、重量轻、体积小等优点而在空调、石油化工领域应用广泛。对管翅式换热器进行换热规律的研究不仅具有较高的理论价值,更具有较高的工程应用经济价值。

　　管翅式换热器的主要热阻来自空气侧,改进翅片的形状是提高空气侧换热的有效措施。本文对圆管-平直翅片、圆管-前平直后倾角均匀波纹翅片、圆管-倾角均匀波纹翅片及圆管-倾角渐增的波纹翅片的空气侧流动与换热过程进行数值模拟研究。四种模型的空气进口流速范围为0.5m/s～5.0m/s(雷诺数范围为151.5-1603.9)分别进行10组数据的计算,获得流体的温度场和压力场的分布。用Fluent软件取出相应的压力、温度等参数,利用数据处理软件Origin8.0拟合了换热量、压降损失、换热系数、阻力系数与空气进口速度的关系曲线；雷诺数与努塞尔数、阻力系数的对数关系曲线及关联式。根据各参数等值线分布图、拟合曲线图,对四种模型进行对比分析,得到各模型的流动和换热特性。研究表明：在空气进口速度0.5m/s～5.0m/s(雷诺数在151.5-1603.9)的范围内,波纹翅片的换热量远高于平直翅片,同时也增加了压力损失。前平直后倾角均匀波纹翅片比平直翅片换热系数高2.62%～15.62%,压降损失大12.85%～36.85%；倾角均匀波纹翅片比平直翅片平均换热系数高5.40%-32.52%,压降损失大27.56%-77.32%；倾角渐增波纹翅片比平直翅片平均换热系数高7.22%～38.93%,压降损失大38.16%～130.56%。波纹翅片比平直翅片的换热效果好,但压力损失也大。在三种波纹翅片中,倾角渐增波纹翅片的平均换热系数*高,换热效果*好。