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《橫掠橢圓管的換熱與流動(dòng)特性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、橫掠橢圓管的換熱及流動(dòng)特性研究管傾斜放置在流體中。傾角為口，Pr=5和Pr=20時(shí)，利用數(shù)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(xiàn)[12]對(duì)a／b=2橢圓管，在Re=5000～90000的范圍內(nèi)進(jìn)行了換熱實(shí)驗(yàn)研究，定性尺寸為橢圓管長(zhǎng)軸。研究中，來(lái)流方向與橢圓管長(zhǎng)軸的夾角口采用了不同的值。實(shí)驗(yàn)氣體為空氣，給出了換熱計(jì)算式：Nu=CRe“式中，t2'=00時(shí)，C=0．344，n=0．573?？?900時(shí)，C=0．566，n=0．545。最后，
2、還將結(jié)果與圓管進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，換熱特性?xún)?yōu)于圓管。文獻(xiàn)[131進(jìn)行了類(lèi)似的研究，對(duì)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(shū)中專(zhuān)門(mén)對(duì)運(yùn)動(dòng)流體中單管的流體動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)特性進(jìn)行了闡述，提供了大量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和分析技術(shù)。該書(shū)對(duì)圓管的闡述較為詳細(xì)，對(duì)橢圓管的研究較少，也不成系統(tǒng)，只給出了橢圓管a／b=2和a／b=0．5時(shí)的局部傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式，剪應(yīng)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(tǒng)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(zhǎng)。并且指出，該公式是在g。，=常數(shù)的條件下進(jìn)行的，所以給出的結(jié)果要略高于，。=常數(shù)時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在文獻(xiàn)[18】中，作者們對(duì)12種長(zhǎng)短軸比例不同的的橢圓管進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，給出了不同形狀橢圓管的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，并指出要尋找Nu數(shù)和a／b的關(guān)系是很困難的。比較切實(shí)可行的方法是針對(duì)不同a／b的橢圓管運(yùn)用不同的計(jì)算公式。1．2．3橢圓管束強(qiáng)制對(duì)流換熱性能研究文獻(xiàn)【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(duì)流換熱，給出計(jì)算式：Nu=1．25Re045Pro35(1-2)其中的特征尺寸為D。，核算速度為U。。。文獻(xiàn)[17100，對(duì)所有正三角形排列的橢圓管束，均采用下式計(jì)算其換熱及阻力系數(shù)：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(lǐng)【2111221等人利用熱質(zhì)比擬原理及萘升華技術(shù)，對(duì)矩形通道內(nèi)的橢圓棒束的換熱及流阻特性，順排橢圓管束的對(duì)流換熱及流阻特性進(jìn)行了深入的實(shí)
5、驗(yàn)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(jì)算式。橫掠橢圓管的換熱及流動(dòng)特性研究nl=Sl／D=2．50，口z=S1／瑯=2．50時(shí)，Nu：0．143Reo678Pro37n．51Eu：0．044Re“075f1—6)al=S1／D。=1．5，a2=Sl／破=2．50時(shí)，Nu：0．207Reo64Pro37(1-7)Eu：0．034Re。。24(1—8)橫掠叉排圓管管束時(shí)，其換熱系數(shù)的計(jì)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。可見(jiàn)，叉排橢圓管束的換熱系數(shù)大于叉排圓管柬，而順排橢圓管束的換熱系數(shù)略低于叉排圓管束。1．2．4翅片橢圓管束的對(duì)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(duì)翅片橢圓管束對(duì)流換熱的研究較多。在文獻(xiàn)【33】，作者們對(duì)矩形翅片橢圓橫掠橢圓管的換熱及流動(dòng)特性研究管空冷器的特點(diǎn)，鋼制橢圓管矩形翅片管空冷器的研制應(yīng)用進(jìn)行了分析研究；給出了繞流景象，如圖1．3所示。文獻(xiàn)[341指出目前新風(fēng)機(jī)中使用板形翅片圓管簇?fù)Q熱器的缺陷，介紹了板形翅片橢圓管簇?fù)Q熱器的優(yōu)點(diǎn)及計(jì)算方法。高偉桐和王世昌f351分別對(duì)橢圓管散熱器和橢圓管空氣冷卻器做了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究，前者還對(duì)橢圓管的氣動(dòng)特性、管簇排列、鰭片密度、進(jìn)風(fēng)角度等問(wèn)題作了較系統(tǒng)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(shù)、管子的排列方式、繞流孔的數(shù)目及位置等。許多作者對(duì)這些因素作了詳細(xì)的研究，文獻(xiàn)[291研究了繞流孔和片距對(duì)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(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式。文獻(xiàn)【30】研究了排數(shù)對(duì)矩形翅片橢圓管束換熱的影響。1．3課題的來(lái)源及意義1．3．1理論意義從上述文獻(xiàn)綜述可以看出，與橢圓管的自然對(duì)流換熱相比，對(duì)橢圓管的強(qiáng)制對(duì)流換熱問(wèn)題的研究有些是
