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1、第４８卷第７期原子能科學(xué)技術(shù)Vol．４８，No．７２０１４年７月AtomicEnergyScienceandTechnologyJul．２０１４波浪管內(nèi)流場與傳熱及阻力特性數(shù)值模擬蔡報(bào)煒，王建軍（哈爾濱工程大學(xué)核安全與仿真技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱１５０００１）摘要：參照波浪管單管換熱的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選用Fluent軟件中的不同湍流模型和壁面處理方法，對(duì)波浪管換熱器的換熱系數(shù)和壓降進(jìn)行計(jì)算，通過比較計(jì)算結(jié)果，確定可用于波浪管內(nèi)流動(dòng)傳熱特性模擬的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析流體在波浪管內(nèi)部的流場結(jié)構(gòu)和傳熱特性。分析結(jié)果
2、表明：RNGk模型配合增強(qiáng)壁面處理方法得到的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值最為接近；與直管相比，波浪管的換熱系數(shù)和阻力系數(shù)的增加幅度在低Re下較大，而在高Re下較小，其中換熱系數(shù)和阻力系數(shù)增加幅度最大的位置均出現(xiàn)在各弧段交接處，即曲率反向的位置。計(jì)算結(jié)果可為強(qiáng)化傳熱管設(shè)計(jì)及其優(yōu)化提供支撐。關(guān)鍵詞：強(qiáng)化傳熱；波浪管；數(shù)值模擬中圖分類號(hào)：TL３３文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：１０００‐６９３１（２０１４）０７‐１１９４‐０６doi：１０．７５３８／yzk．２０１４．４８．０７．１１９４NumericalStudyonFlowFieldWithHeat
3、TransferandFlowResistanceinWavyTubeCAIBao‐wei，WANGJian‐jun（FundamentalScienceonNuclearSafetyandSimulationTechnologyLaboratory，HarbinEngineeringUniversity，Harbin１５０００１，China）Abstract：Theheattransferandpressuredropcharacteristicsofwavytubeheatexchangerwereinvestigated
4、numericallywithcommercialcomputationsoftwareFluent．Differentturbulencemodelsandnear‐walltreatmentswerestudied，andtheresultswerecomparedwithexperimentaldatatodeterminethemostappropriateschemeforsimula‐tingthehydrodynamicsandheattransferinwavytubeheatexchanger．Ontheba
5、sisofthis，furtherstudiesonthestructureofflowfieldandtheheattransfercharacteristicsofwavytubeweredone．ItcanbeconcludedthatRNGkmodelcombinedwithenhancedwalltreatmentgivestheclosestresulttotheexperimentaldatecomparedtootherschemes．Comparedtothestraighttube，itcanbeseent
6、hattheincreaseoftheheattransfercoefficientandthefrictionalcoefficientissubstantialinlowRewhilesmallinhighRe，andthepositionswiththehighestheattransfercoefficientandthehighestpressuredroparebothlocatedatthejunctionofarcsegments，wherecurvaturechangesdirection．Thesimula
7、tionresultscansupportthefuturestudyondesignandoptimiza‐tionoftheenhancedheattransfertubes．收稿日期：２０１３‐０４‐２９；修回日期：２０１３‐０６‐２１基金項(xiàng)目：核安全與仿真技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室基金資助項(xiàng)目（HEUFN１３０７）；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（５１３７６０５２）作者簡介：蔡報(bào)煒（１９９０—），男，江西九江人，碩士研究生，核能科學(xué)與工程專業(yè)第７期蔡報(bào)煒等：波浪管內(nèi)流場與傳熱及阻力特性數(shù)值模擬１１９５Keywords：heatt
8、ransferenhancement；wavytube；numericalstudy［４］目前，研究者已開發(fā)研制了多種結(jié)構(gòu)形式浪管單管換熱器的結(jié)構(gòu)，用三維建模軟件的強(qiáng)化換熱元件，強(qiáng)化換熱元件一般通過擴(kuò)展UG建立其幾何模型，如圖１a所示。實(shí)驗(yàn)段殼表面、管內(nèi)插入物和扭曲表面等方式
