用数值模拟的方法获得百叶窗翅片与平直翅片的各种参数性能,主要包括通道内横向截面和纵向截面的流场、翅片表面传热性能、横向平均努塞尔数Nus的变化规律,对比分析百叶窗翅片空气侧的流动、温度以及压力的分布情况;分析改变百叶窗角度θ、百叶窗间距Lp、横纵管间距S、翅片间距Fp、百叶窗换向区长度Ld以及百叶窗开缝单元数N等参数对百叶窗翅片通道传热以及流动特性的影响。
相对于平直翅片,圆管百叶窗翅片破坏了流体边界层的发展,有效地提高了翅片传热性能,传热得到了强化;百叶窗翅片几何参数对换热器性能有着非常明显的影响。平均努塞尔数随着百叶窗间距增大、百叶窗单元数增加、管间距减小而增加;摩擦因子随着百叶窗角度增大、百叶窗间距增大、管间距减小而增加;根据JF因子评价,就本文所研究的参数范围内,百叶窗翅片间距为2.10 mm的JF因子*大;
翅片间距为1.28 mm时,百叶窗间距为1.2 mm的百叶窗翅片性能较佳,百叶窗换向区为1.95 mm的百叶窗翅片性能较佳,百叶窗角度θ为19°的翅片性能较佳,百叶窗单元数N为12百叶窗翅片性能较佳;翅片间距为1.68 mm时,百叶窗角度θ为19°的翅片性能较佳;翅片间距为2.10 mm时,百叶窗换向区为1.3 mm的百叶窗翅片性能较佳,百叶窗角度θ为27°的翅片性能较佳,百叶窗单元数N为12百叶窗翅片性能较佳。本文拟合出与Re和百叶窗角度θ、翅片间距Fp、百叶窗间距Lp、百叶窗换向区长度Ld、横纵管间距S、百叶窗开缝单元数N相关联的努塞尔数j与摩擦因子f的公式,并与实验的经验关联式进行对比,以便设计时参考使用。