新型同轴套管式换热器强化传热研究

作     者：孙琳 付必伟 魏梦辉 张思 SUN Lin;FU Bi-wei;WEI Meng-hui;ZHANG Si

作者机构：长江大学机械工程学院湖北荆州434023 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2023年第47卷第2期

页      码：164-173页

摘      要：同轴套管式地热能开采技术是用于中深层地热能开采的有效方式。为了增强同轴套管式换热器的换热效率,提出了一种带螺旋翅片的新型同轴套管式换热器。基于有限体积法,对比分析新型与普通型同轴套管式换热器的换热性能,得到螺旋翅片结构对换热性能的影响,揭示其强化传热机理。结果表明:通过增加螺旋翅片的翅高或减小螺旋翅片的螺距,可有效增强同轴套管式换热器内流体流动的湍流动能,达到提高换热性能的目的;与普通光滑管换热器相比,翅高为19 mm,螺距为300 mm的新型换热器在雷诺数为27000时,努赛尔数提高了35.5%,摩擦系数提高了91%,热性能系数达到最高1.093;增加翅片和减小螺距都可以增加采出温度和采热功率,翅高为19 mm,螺距为300 mm换热器较光滑管换热器采热温度提高了5.4 K,采热功率提高了32.4%。为高效同轴套管式换热器设计提供了理论依据。

主 题 词：地热能 同轴换热器 螺旋翅片 强化传热 数值模拟 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 080401[080401] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 

D　O　I：10.11832/j.issn.1000-4858.2023.02.019

馆 藏 号：203118536...