أخبار

أنبوب الزعنفة مع هيكل مدمج، وارتفاع كفاءة نقل الحرارة
Jun 20, 2017

أنبوب الزعانف لديه مزايا هيكل مدمج، وارتفاع كفاءة نقل الحرارة وهلم جرا. ويستخدم على نطاق واسع في مجالات النفط، الصناعة الكيميائية، الطاقة، النقل، التبريد و هفاك. ويمكن تقسيم أنبوب الزعانف إلى نوعين: أنبوب الزعانف الطولية والأنبوب الزعانف عرضية. أنبوب الزعانف الطولية لديها أعلى كفاءة نقل الحرارة ومقاومة تدفق أصغر، ولكن تكنولوجيا معالجة أكثر تعقيدا. الزعانف الطولية يمكن أن تزيد من منطقة نقل الحرارة، وتحسين معامل نقل الحرارة، وتنتج مقاومة تدفق أقل، ويمكن استخدامه لغاز المرجل يمكن أن تقلل بشكل كبير من درجة حرارة العادم وتقليل فقدان الدخان.

1. النموذج المادي وطريقة الحساب

1.1 النموذج المادي

في هذه الورقة، تم دراسة زاوية، ارتفاع، تباعد (الشكل 1) وزعانف نوع من الزعانف الطولية. طول أنبوب الزعانف الطولية هو 40mm، القطر الخارجي هو 57mm، سمك الجدار هو 7mm، زاوية الزعنفة، الارتفاع، الملعب هو متغير. الشكل 2 هو المموج الطولي الزعانف هيكل هيكل الرسم البياني، يتم طيها المموج طولية الزعانف أنبوب في لوحة المموج مع لحام عالية التردد ملحومة إلى الجدار الخارجي للأنبوب الضوء، وعملية الإنتاج بسيطة.

1.2 معادلات التحكم وظروف الحدود

ويستخدم نموذج التدفق الصفحي الثلاثي الأبعاد المستقر لحساب سائل السائل، وتكون المعلمات الفيزيائية مثل التوصيل الحراري λ وكثافة ρ واللزوجة μ ثابتة. الشكل العام لمعادلة الاستمرارية ومعادلة الزخم ومعادلة الطاقة هو:

حيث φ هو المتغير المقابل للمعادلة المختلفة؛ Vφ هو متغير السرعة لمعادلة الزخم المقابلة؛ Γφ هو معامل الانتشار. Sφ هو مصطلح المصدر. في حالة تدفق الصفحي، يتم عرض المعلمات المقابلة للمتغيرات المختلفة في الجدول 1 (T في الجدول 1 هو درجة حرارة السائل، P r هو عدد براندتل و p هو الضغط).

منذ أنبوب الزعانف طولية هو هيكل متناظرة، عندما يتم تنفيذ محاكاة عددية مع F لو نت، ربع نموذج أنبوب الزعانف يمكن دراستها. يتم استخدام طريقة حجم محدود لتخصيص منطقة الحساب. وتنقسم المنطقة الصلبة إلى تنسجم. وتنقسم المنطقة السوائل بواسطة شبكة غير موحدة وينسجم في الجدار القريب. يتم استخدام خوارزمية سيمبليك للتعامل مع مشكلة اقتران السرعة والضغط. شكل منفصل من المواد الحمل الحراري هو كويك، يتم تعيين مدخل إلى مدخل السرعة، ومخرج هو منفذ الضغط، الجدار الداخلي لأنبوب نقل الحرارة هو ثابت درجة حرارة الجدار، يتم تعيين جدار صلب والجدار السائل السائل العمل يقترن، بعد تقييم الاستقلال الشبكة، في F لوانت في المحاكاة.

2. نتائج المحاكاة العددية والمناقشة

تأثير زعنفة زاوية على أداء نقل الحرارة من أنبوب الزعانف

زوايا الزعنفة هي 0 °، 10 °، 20 °، 30 °، 40 °، 50 °، و 60 °، على التوالي، ويؤخذ ارتفاع الزعنفة عند 12 و 18 مم، على التوالي، لمقارنة بعضها البعض وتقليل العشوائية خطأ.

مع زيادة الزاوية، فإن إجمالي انتقال الحرارة من أنبوب الزعانف آخذ في التناقص. عندما زاوية زعنفة 0 °، قدرة نقل الحرارة من أنبوب الزعانف هو نفسه تحت نفس الحالة، لذلك عندما الزعنفة زعنفة، يتم ترتيب أنبوب عموديا. نظريا، عندما يميل الزعانف، يتم تخفيض الارتفاع الفعال للأنبوب الزعانف (المسافة بين طرف الزعانف ومركز أنبوب نقل الحرارة)، مما أدى إلى انخفاض في منطقة نقل الحرارة الفعالة من الزعانف والفقراء تأثير نقل الحرارة.

تأثير ارتفاع الزعنفة على أداء نقل الحرارة

يتم الحصول على النتائج التالية عند ارتفاع الزعنفة في نطاق 0 ~ 30MM، طول الخطوة هو 3MM، الزعنفة التوصيل الحراري λ = 2 02.5W / (م · K).

ويزيد انتقال الحرارة لكل وحدة من الزعانف مع زيادة ارتفاع الزعانف. عندما يكون ارتفاع الزعنفة 3 ~ 15 مم، فإن نقل الحرارة لكل وحدة مساحة الزعانف أكبر، ونقل الحرارة لكل وحدة المساحة هو 2 3 0kJ / M2 أو أكثر؛ عندما زعنفة ارتفاع 9MM، وزعانف لكل وحدة منطقة نقل الحرارة إلى 242.2kJ / M2، أكبر في وحدة نقل الحرارة منطقة واحدة. بعد أن يتجاوز ارتفاع الزعنفة 15 مم، يتم تقليل انتقال الحرارة لكل وحدة مساحة الزعانف بشكل ملحوظ، أي أن إجمالي انتقال الحرارة من الزعانف أقل من مساحة سطح الزعنفة.

ثم يتم تقييم ارتفاع الزعانف من خلال الحساب النظري، ويتم التحقيق في القيمة المثلى لارتفاع الزعنفة من قبل المنتج β × ηf من نسبة الباحث وكفاءة الزعنفة. ويمكن أن يرى من الشكل 5 أن اتجاه الرسم البياني المتحصل عليه بطريقة الحساب النظري يتفق أساسا مع نتائج المحاكاة العددية. نتاج الزعانف الزعانف وزعانف الكفاءة هي أكثر من 1، وهذا هو، وتأثير نقل الحرارة أفضل من أن أنبوب بصري، ويتم زيادة المنتج من اثنين مع ارتفاع الزعنفة زيادة الاتجاه بعد التخفيض، عندما ارتفاع زعنفة من 9 ~ 15MM، وهذه القيمة هي أفضل. ويمكن أن يرى من الشكل 5 أنه عندما يتجاوز ارتفاع الزعنفة 15 مم، فإن الفرق في ارتفاع الزعانف β × ηf ليس كبيرا جدا، وينظر في الزعانف من جوانب مواد المعالجة وزعانف الارتفاع من استخدام 9MM هو أكثر ملاءمة.





قوانغتشو جيما الحرارة تبادل المعدات المحدودةالهاتف: +86-20-82249117