交叉螺纹型换热管数值模拟研究Numerical simulation of cross-threaded heat exchange tube
李永华,何仑
摘要(Abstract)：
采用数值计算方法研究了流固耦合条件下,雷诺数Re在415 716～692 861范围内交叉螺纹型换热管内结构参数对传热与流动特性的影响,并采用双目标优化的方法得到平衡其传热与阻力特性的最优解及相关设计参数。结果表明:交叉螺纹管的努塞尔数Nu、阻力系数f分别增大为光滑管的1.37～1.94倍、1.75～4.70倍;交叉螺纹附近的旋流使得管壁处压力梯度和湍流动能增大,对热边界层的扰动增强,从而使其换热性能提高;利用遗传算法得到双目标优化的Pareto前沿,并给出了最优解的平衡点C,其对应的Nu、f分别为2 161、0.058 8,设计参数为Re=689 453、n=6、h/di=0.253、p/di=0.558 8。因此,根据传热与流阻性能进行决策时,若传热性能占优则从C—E中寻找最优解,否则从A—C中选择最优解。
关键词(KeyWords)： 再热器;交叉螺纹管;传热;流动特性;阻力特性;双目标优化;Pareto前沿;遗传算法
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作者(Author): 李永华,何仑
DOI: 10.19666/j.rlfd.201911155