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《橫掠橢圓管的換熱與流動特性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、橫掠橢圓管的換熱及流動特性研究管傾斜放置在流體中。傾角為口，Pr=5和Pr=20時，利用數值解法解決了Navier-Stokes和能量方程，充分利用Navier-Stokes和能量方程漸近線特性。文獻[12]對a／b=2橢圓管，在Re=5000～90000的范圍內進行了換熱實驗研究，定性尺寸為橢圓管長軸。研究中，來流方向與橢圓管長軸的夾角口采用了不同的值。實驗氣體為空氣，給出了換熱計算式：Nu=CRe“式中，t2'=00時，C=0．344，n=0．573。口=900時，C=0．566，n=0．545。最后，
2、還將結果與圓管進行了比較，結果表明，換熱特性優(yōu)于圓管。文獻[131進行了類似的研究，對象為a／b=3橢圓管。A．Zukauskas和J．ZiugzdaIIol在C兒刷D腳s肼CR叫i譬兕0矽一書中專門對運動流體中單管的流體動力學及熱力學特性進行了闡述，提供了大量的實驗技術和分析技術。該書對圓管的闡述較為詳細，對橢圓管的研究較少，也不成系統，只給出了橢圓管a／b=2和a／b=0．5時的局部傳熱系數關聯式，剪應力及壓力分布。文中建議將圓管、a／b=2和a／b=0．5橢圓管用統一的公式概括：NudI=0．27Re
3、∥PUo37(Prs／Prw)o25(1—1)式中，特征尺寸為平行于液流方向的橢圓柱軸長。并且指出，該公式是在g。，=常數的條件下進行的，所以給出的結果要略高于，。=常數時的實驗結果。在文獻[18】中，作者們對12種長短軸比例不同的的橢圓管進行了實驗研究，給出了不同形狀橢圓管的經驗計算公式，并指出要尋找Nu數和a／b的關系是很困難的。比較切實可行的方法是針對不同a／b的橢圓管運用不同的計算公式。1．2．3橢圓管束強制對流換熱性能研究文獻【16]中，討論了一種橢圓管型(a=25mm，b=a／2)在一種排列方式
4、(S／D。=1．5，S：／D。=2．5)下的對流換熱，給出計算式：Nu=1．25Re045Pro35(1-2)其中的特征尺寸為D。，核算速度為U。。。文獻[17100，對所有正三角形排列的橢圓管束，均采用下式計算其換熱及阻力系數：Nu=0．33Reo“Pr?(1．3)Eu=0．768Re。024(1-4)式中，已將原文中的特征尺寸D=口6／√∞2+62)／2改為D。。李慶領【2111221等人利用熱質比擬原理及萘升華技術，對矩形通道內的橢圓棒束的換熱及流阻特性，順排橢圓管束的對流換熱及流阻特性進行了深入的實
5、驗研究。給出了兩種排列方式下，順排橢圓管束深層管的換熱及流阻計算式。橫掠橢圓管的換熱及流動特性研究nl=Sl／D=2．50，口z=S1／瑯=2．50時，Nu：0．143Reo678Pro37n．51Eu：0．044Re“075f1—6)al=S1／D。=1．5，a2=Sl／破=2．50時，Nu：0．207Reo64Pro37(1-7)Eu：0．034Re。。24(1—8)橫掠叉排圓管管束時，其換熱系數的計算式多采用下式‘11l：Nu=0．35(a／b)02Reo6Pr036(_a<2，Re=103～2×10
6、5)(1—9)R8Fig．1-2Comparisonbetweenellipticcylinderbundleandcircularcylinderbundle圖1’2橢圓管束與圓管束的換熱比較將式(1．3)，(1．5)，(1．7)及(1．9)繪在圖l一2上?？梢姡媾艡E圓管束的換熱系數大于叉排圓管柬，而順排橢圓管束的換熱系數略低于叉排圓管束。1．2．4翅片橢圓管束的對流換熱研究Fig．1-3FluidversionofcircularandcylinderbundlesincrossfJow圖1-3圓管束
7、和橢圓管束的繞流景象對翅片橢圓管束對流換熱的研究較多。在文獻【33】，作者們對矩形翅片橢圓橫掠橢圓管的換熱及流動特性研究管空冷器的特點，鋼制橢圓管矩形翅片管空冷器的研制應用進行了分析研究；給出了繞流景象，如圖1．3所示。文獻[341指出目前新風機中使用板形翅片圓管簇換熱器的缺陷，介紹了板形翅片橢圓管簇換熱器的優(yōu)點及計算方法。高偉桐和王世昌f351分別對橢圓管散熱器和橢圓管空氣冷卻器做了詳細的實驗研究，前者還對橢圓管的氣動特性、管簇排列、鰭片密度、進風角度等問題作了較系統的介紹。決定翅片橢圓管束換熱器性能的因
8、素有：翅片的幾何尺寸(片距、片高、片厚等)、管排數、管子的排列方式、繞流孔的數目及位置等。許多作者對這些因素作了詳細的研究，文獻[291研究了繞流孔和片距對矩形翅片橢圓管換熱性能的研究，還給出了不同繞流孔下單排管的鰳～Re準則關聯式。文獻【30】研究了排數對矩形翅片橢圓管束換熱的影響。1．3課題的來源及意義1．3．1理論意義從上述文獻綜述可以看出，與橢圓管的自然對流換熱相比，對橢圓管的強制對流換熱問題的研究有些是
