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化学工程2025年第10期:花丝螺旋型扰流子线圈数对传热特性的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于长臻;吴永红;佟春双;秦传卫;张兵;

单位:沈阳工业大学石油化工学院;辽阳新晟热交换科技有限公司;辽阳沈铁小屯轨枕水泥有限公司;

摘要:换热器是石化行业中重要设备之一,强化其传热性能不仅有助于降低成本,也能提高能源利用率。采用数值模拟手段,以50℃水为工作介质,选用RNG k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,研究壁面为1 000 W/m~2恒定热通量的换热器在雷诺数Re为4 000—21 000时,花丝螺旋型扰流子线圈数对换热器传热特性的影响。结果表明:引入扰流子可有效强化换热器内流体扰动,促进流体混合,显著提升了传热效果;在单位长度芯丝上,线圈数为4时传热效果最好,努塞尔数Nu比光管提升了142.8%—228.5%;随着线圈数的增多,摩擦因子f也逐渐增大;在所考察范围内综合强化传热因子H_(pec)均>1,当线圈数为3时强化传热效果最好,H_(pec)达到1.36—1.81。

关键词:换热器;;传热;;扰流子;;数值模拟;;湍流

基金资助:辽宁省自然科学基金资助项目(2021-MS-238);; 沈阳工业大学交叉学科团队项目(533097)