热能动力工程

作者：赵雨涵,张海林,詹银晓

单位：宁夏大学 机械工程学院,,青岛城市学院 机电工程学院,,宁夏大学 机械工程学院,

关键词：矩形吸收器;涡流发生器;挡板间距;数值模拟;强化传热

基金：宁夏回族自治区重点研发计划项目(2023BDE020134)

为了探讨涡流发生器间距对矩形吸收器换热性能的影响。研究采用了TiO2-Cu水基纳米流体作为传热流体,在矩形吸收器内部布置了穿孔挡板涡流发生器。利用FLUENT软件进行数值模拟,分析了不同穿孔挡板安装间距以及穿孔直径对吸收管内部流体流动和传热性能的影响,结合涡结构、边界层理论以及场协同原理对强化传热机理进行解释,并给出强化传热效果最佳的涡流发生器结构参数。研究表明：涡流发生器间距的改变对流动结构影响较大,较小的间距拥有强度较大的回流区纵向涡,主流被限制在吸收管中心。对于较大的间距,回流区形成横向涡并裹挟主流冲击受热壁,充分促进吸收管内的流体混合和能量交换。综合换热性能随着间距的增加表现出先增大后减小的趋势,当挡板间距为0.75H,穿孔直径2.5 mm时,吸收器内部具有最好的强化传热效果。

来源：2025年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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