【正文】 ， FVM) 有限容積法又稱為控制體積法。 (7) 對于 Y 方向上的空氣流道和進出口延長區(qū)均采用對稱絕熱邊界條件 。 物理模型的邊界條件及初始條件 為保證無回流，在空氣流動的方向上，入口、出口做適當延長。 16 (3) 努塞爾數(shù)： ?ehDNu? 其中： h空氣對流換熱系數(shù)， W/(K該定律可表述為：單位時間內(nèi)流體微元體中質(zhì)量的增加，等于同一時間間隔內(nèi)流入該微元體的凈質(zhì)量。m 3 粘度μ / Pa基本尺寸如下：管子直徑 D= 10mm，管排橫向間距S2= 22mm，管排縱向間距 S1= 16mm，翅片厚度δ = ，翅片間距 S= 。采用的流體工質(zhì)為常物性的空氣。 (7) 2020 年，傅明星 [16]利用三維穩(wěn)態(tài)模擬研究了叉排和順排布置形式、幾何尺寸和雷諾數(shù) Red 對雙排平直翅片管換熱器換熱和流動特性的影響，研究成果豐富。同時借助可視化實驗技術(shù)，揭示了翅片間距對傳熱、流阻的影響。 (6) 1996 年，何國庚 [13]等分別對 16 排、 26 排和 32 排的平翅片空氣冷卻器進行了實驗，指出風速對風側(cè)阻力的影響并不相同：在較少排數(shù)時，風速的影響顯著些；而隨著管排數(shù)的增加，風速的影響也趨向穩(wěn)定。從目前家用空調(diào)中所采用的換熱管尺寸來看，其管徑有不斷減小的發(fā)展趨勢，從以前的 ， 到現(xiàn)在的 ；二是增強空氣側(cè)的湍流強度，可通過不斷改變氣流來流方向，來達到強化換熱的目的，主要采用將翅片沖壓成波紋形，由此產(chǎn)生了波紋形翅片類型； 三是采用間斷式翅片表面，將翅片表面沿氣流方向逐漸斷開，以阻止翅片表面空氣層流邊界層的發(fā)展，使邊界層在各表面不斷地破壞，又在下一個沖條形成新的邊界層，不斷利用沖條的前緣效應，達到強化換熱的目的。但是，它往往要求對計算對象進行抽象和簡化，才有可能得出理論解。它能夠提供在整個計算區(qū)域內(nèi)所有的有關變量（如速度、壓力、溫度、濃度等）的值。運用計算機的數(shù)值方法進行預測的最重要優(yōu)點是它的成本低。翅片管式換熱器是一種在制冷、空調(diào)、化工等工業(yè)領域廣泛采用的一種換熱器形式，對它的研究不僅有利于提 高換熱器的換熱效率和整體系統(tǒng)性能，而且對改進翅片換熱器的設計型式，推出更加節(jié)能、節(jié)材的緊湊式換熱器有著重要的指導意義。 采用附加表面來增加換熱面積、減小流體通道的水力直徑，從而改變通道內(nèi)溫度場的分布就是強化空氣側(cè)換熱最常用的手段之一，翅片管換熱器（如圖 11）就是基于上述原理制造出來的。無論是在壁面增加粗糙表面還是利用插入物來強化傳熱技術(shù)，雖然傳熱效果有了很大的改進，但這些方法有許多缺點，例如換熱管的加工制作工藝過于復雜，增加金屬消耗量從而增加換熱器重量，又易于造成管子堵塞，換熱能力增強的同時，阻力也相對增大許多，從而造成運行成本的提高等。換熱設備的合理設計、運轉(zhuǎn)和改進對節(jié)省資金、能源和金屬是十分重要的，因而強化換熱對國民經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。s flow and heat transfer performance， so as to provide a theoretical basis for the disgn， improvement and optimization of plainfinned tude heat exchangers． Key words: numerical simulation； plainfin； laminar flow； heat transfer III 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................................... I Abstract......................................................................................................................................II 第一章 緒論 ......................................................................................................................... 1 課題背景及研究意義 ............................................................................................. 1 翅片管強化傳熱的數(shù)值解法 ................................................................................. 4 平直翅片管換熱器的研究進展及成果 ................................................................. 7 本文的主要研究內(nèi)容 ........................................................................................... 11 第二 章 平直翅片管換熱流動模型建立與分析 ............................................................... 12 平直翅片管換熱與流動特性物理過程的描述 ................................................... 12 平直翅片管換熱器物理模型的建立 ................................................................... 12 平直翅片管數(shù)學模型描述與簡化假設 ............................................................... 14 第三章 基于 Fluent 平直翅片管數(shù)值模擬及 CFD 簡介 ................................................. 18 常用數(shù)值計算方法簡介 ....................................................................................... 18 CFD 概述 .............................................................................................................. 20 FLUENT 軟件概述及 GAMBIT 簡介 ................................................................. 22 平直翅片管基于 FLUENT 數(shù)值模擬 .................................................................. 24 第四章 平直翅片管數(shù)值計算結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 ............................................................... 27 迭代殘差圖 ........................................................................................................... 27 雷諾數(shù)對平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ................................................... 27 翅片間距對平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ............................................... 32 管排數(shù)對平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ................................................... 33 管排橫向間距對平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ....................................... 35 管排縱向間距對平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ....................................... 38 管排方式對平直翅片管換熱與壓降特性的影響 ............................................... 40 結(jié) 論 ................................................................................................................................. 43 參考文獻 ................................................................................................................................. 44 外文原文 ................................................................................................................................. 47 中文翻譯 ...............................