中国工程热物理学会 流体机械

　　学术会议论文 编号：

　　X型开缝翅片和平直翅片的性能比较

　　及机理分析

　　周俊杰1’2 陶文铨1

　　l西安交通人学能源与动力．T程学院，两安，

　　2郑州人学化工学院，郑州，

　　Tel：0371E．mail：zhoujj@zzu．edu．ca

　　擒要：本文在速度为1．0—5．Om／s范围内对平直翅片和X型开缝翅片进行了数值模拟，并与试验结果进

　　行对比，结果表明数值模拟与试验符合较好，比较两种翅片的换热和阻力性能，利用协同角和耗散角

　　分析了整体性能和局部性能，揭示开缝翅片强化换热节能机理。

　　关键词：数值模拟，努塞数。阻力系数，协删角，耗散角

　　1引言

　　开缝翅片广泛应用在家用空调系统，很多学者做过大量的研究。广泛采用的开缝翅

　　片为X型开缝翅片，近年来我们研究组对此种翅片也进行了一些研究。屈治国等【1】利用

　　数值计算的方法对两排管的四种翅片进行了研究，根据场协同原理分析了开缝位置对开

　　缝翅片性能的影响。程永攀【2】对多排管开缝翅片进行了研究，该研究的工程背景是压缩

　　机的中冷器，因而管径较大。以上文献主要针对整体换热和阻力性能，对沿程的特性分

　　析较少，特别是对局部阻力特性。

　　本文针对x型开缝翅片管换热器，在考虑翅片效率的情况下，对其流动利阻力性能

　　进行了数值模拟，比较X犁开缝翅片与平直翅片的整体性能和局部性能，分析了强化节

　　能机理。

　　2物理数学模型

　　2．1计算区域和网格系统

　　本章针对空调用x型开缝翅片管换热器空气侧换热进行数值模拟。

　　计算区域取相邻两翅片之间的空间。进口延长翅片宽度的1．5倍，出口延长5倍，

　　如图l所示，网格系统如图2。管子直径7．2mm，垂直丁．流动方向管子间距21．Omm，

　　O．12ram。

　　97

　　图I计算区域 图2网格系统

　　2．2翅片几何结构参数

　　所模拟的X型开缝翅片几何参数列于表1中。

　　表l开缝翅片几何尺寸和物理参数

　　参数 尺寸

　　圆管外径(包括片厚)D。 7．20mm

　　翅片厚度6f O．12mm

　　翅片间距Fp． 、1．40mm

　　纵向管间距Pl‘ ．25．4ram

　　横向管间距Pt 21．00mm

　　管排数N 2

　　．开缝宽度S。 1．00ram

　　开缝长度SI

　　开缝南度Sh 0．64ram

　　圆管温度T。 40。C

　　进1：3空气温度Ti。 300C

　　进口流速 Vi。0．5—5．0m．S。‘

　　空气密度 p 1．165kgm”

　　1

　　K

　　铝