圆台扰流换热器结构参数优化的数值模拟研究

赵振; 高建民; 徐亮; 席雷; 李云龙

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圆台扰流换热器结构参数优化的数值模拟研究

专题强化传热 | 更新时间：2025-07-09

- 圆台扰流换热器结构参数优化的数值模拟研究
- 暂无标题
- 西安交通大学学报 2021年第12期页码：35-46
- 作者机构：
  
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51876157);陕西省自然科学基金资助项目(2019JM-096)
- DOI：
  中图分类号： TK172
- 纸质出版：2021
- 稿件说明：
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赵振, 高建民, 徐亮, 等. 圆台扰流换热器结构参数优化的数值模拟研究[J]. 西安交通大学学报, 2021,(12):35-46.
赵振, 高建民, 徐亮, 等. 圆台扰流换热器结构参数优化的数值模拟研究[J]. 西安交通大学学报, 2021,(12):35-46. DOI：

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摘要

为探究新型圆台扰流换热器流动、传热性能最优的结构参数

采用中心复合设计响应面法对圆台扰流通道开展了数值模拟研究

分析了当雷诺数为10 000时

圆台径高比(2～4)

圆台角度(0°～30°)

流向间距比(1.5～2.5)和展向间距比(1.5～2.5)对圆台扰流通道的综合热力性能、传热性能和熵产的影响规律

并对圆台结构进行了显著性分析和参数优化

最后

结合流动结构对比分析了优化得到的通道性能提升的机理

并拟合得到了有关圆台扰流通道流动、传热和熵产的经验关联式。结果表明:圆台角度是影响通道综合热力性能的最显著参数;展向间距比对传热性能的影响最显著;对熵产影响最显著的是展向间距比。与参考通道相比

以传热性能最优得到的通道传热性能提高了44.11%;以熵产最低优化得到的通道熵产降低了28.24%。当以传热性能最好和熵产最低进行优化时

通道的传热性能提高了39.04%

但其熵产增加了12.69%。该研究结果可为圆台扰流换热器的优化设计提供理论基础。

Abstract

关键词

Keywords

references

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