基于响应面法的新型螺旋管传热性能优化研究

作     者：林纬 郭紫芯 徐建民 汪威 LIN Wei;GUO Zi-xin;XU Jian-min;WANG Wei

作者机构：武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205 化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室湖北武汉430205 

基　　金：武汉工程大学科学研究基金(K2021020) 2020年湖北省重点研发项目(2020BAB30) 

出 版 物：《热能动力工程》 (Journal of Engineering for Thermal Energy and Power)

年 卷 期：2023年第38卷第2期

页      码：56-63页

摘      要：采用Box-Behnken方法,对新型螺旋管的传热性能和阻力性能的模拟计算进行实验设计。设定螺旋管内径、进口流速、螺旋槽波高、螺距和单节螺旋管与光滑管长度比5个影响因素,应用响应面法建立综合性能评价指标(PEC)与5个因素之间的二次多项式模型,确定螺旋管的最佳参数,对螺旋管强化传热机理进行研究。结果表明:换热管中的螺旋槽增加了换热面积,同时使流体产生周期性扰动,加快热量的传递;在实验优化范围内,螺旋管内径是影响PEC最显著的参数;换热管的最佳参数为:换热管内径25 mm,进口流速0.4 m/s,螺旋槽波高3 mm,单节螺旋管与光滑管长度比为1,螺距15 mm;在该条件下,计算得到努塞尔数为395.8,阻力系数为0.044,综合性能影响因子为3.82。

主 题 词：新型螺旋管 响应面法 强化传热 CFD仿真 

学科分类：080701[080701] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.16146/j.cnki.rndlgc.2023.02.008

馆 藏 号：203118697...