摘要：椭圆形深凹坑管是一种新型强化传热换热管,该文采用数值模拟方法,研究不同参数对椭圆形深凹坑管流动和传热特性的影响规律,并通过场协同理论揭示强化传热机理。结果表明:椭圆形深凹坑管对流换热能力和管内流动阻力均大于传统光滑管,流速在管内截面面积最小处达到最大,且随着管内横截面面积的增加呈下降趋势;椭圆形深凹坑管的局部换热系数(h)分布趋势具有周期性规律,局部换热系数最高可达光滑管的5.3倍,平均值达到光滑管的1.75倍;在计算雷诺数范围内,椭圆形深凹坑管努塞尔数之比(Nu/Nu0)变化范围为1.78~2.30,摩擦系数之比(f/f0)变化范围为1.24~4.37,传热综合性能评价系数(CPEC)值变化范围为1.14~1.71,低流速下CPEC更高。最后,通过多元非线性拟合方法得出努塞尔数和摩擦系数的关系式,误差均小于10%,为椭圆形深凹坑管工业生产设计提供参考。

摘要：为解决凹坑换热管生产成本高、加工效率低的问题,设计了一种多节距快速成形挤压装置,并采用数值仿真方法考察挤压深度D、挤压间距P和压头半径R对成形性能的影响。基于响应曲面法,建立挤压成形参数与成形力学性能的多元回归方程。结果表明:回归方程是可靠有效的,可用于预测凹坑换热管的力学响应。采用响应曲面法研究挤压成形参数对光管应力、等效塑性应变和挤压力的影响,得到用于预测凹坑换热管成形力学响应的响应曲面模型。建立了二元交互回归预测模型,预测值与模拟值误差小于0.5%,可以更加直观地反映各挤压成形参数对成形力学性能的影响,有助于凹坑换热管的结构设计及生产制造,为凹坑换热管的结构设计及生产制造提供理论支撑。