热能动力工程

作者：林 纬，郭紫芯，徐建民，汪 威

单位：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,,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,,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,,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,

关键词：新型螺旋管;响应面法;强化传热;CFD仿真

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）

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。

来源：2023年第2期

《热能动力工程》期刊编辑部

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