热能动力工程

作者：许翔,韩中合

单位：华北电力大学,,华北电力大学,

关键词：强化换热;涡发生器;场协同;PEC

为了提高热力发电系统的热效率提高能源利用率,提出了一种新型解耦式扭转异型涡发生器,在保持中心部件不动的同时,分别控制每个叶片的扭转角度,使涡发生器的布置更加灵活以适应不同的流动条件。旨在通过改善管内流体的流动特性,增强传热效果。在雷诺数为6000-20000的范围内研究了新型涡发生器叶片形状,叶片攻角β,叶片前后沿比值H/H1,布置间距P对流动传热特性的影响,对比了结构参数对Nu,摩擦因子f,综合换热性能PEC以及协同角θ的作用。结果表明:涡发生器强化了管道核心流动和边壁流动,增强了整个管道的换热效果,比光滑圆管Nu提高了45.74％~46.49％。梯形叶片涡发生器的PEC最好,比矩形增大4.19％~9.62％,比三角形增大1.41％~2.57％。β和H/H1的增大均会使Nu和f增大,场协同角变小,在β=90°时,平均协同角θm最小可达84.22°,PEC最优为1.17~1.30。在H/H1=0.61、P=85 mm时,PEC最优可达1.21~1.31。在模拟数据的基础上,利用β、H/H1、P构建了Nu和f的相关性表达式,模型预测与实际数据吻合度较高。

来源：2025年第3期

《热能动力工程》期刊编辑部

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