热能动力工程

作者：张玮瑜,杨 茉

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,

关键词：膜片管通道;数值模拟;非线性;周期性充分发展;强化换热

基金：国家自然科学基金（51736007，51476103）

采用SIMPLE算法模拟膜片管通道中的流动与换热，分析流场中出现的非线性现象以及不同管束排列方式对换热的影响。物理模型长度为185.6 mm，高度为92.8 mm，圆管直径为32 mm。烟气入口温度为400 K，上下两侧固体壁面温度为300 K。假设流动与换热进入充分发展阶段，雷诺数（Re）的取值范围是3 000~25 000，通入不同流速的烟气与两侧的壁面进行换热。结果表明：采用雷诺应力模型（RSM）所得的努塞尔数（Nu）与实验关联式结果最吻合，而且相对误差在5%~17%间；采用直接模拟（DNS）模拟时，稳态到非稳态的临界Re是100；在同一Re时，随着管间距减小，Nu是逐渐增加的，当Re取为25 000，管束水平间距和竖直间距均取为43.2 mm时，通道换热能力达到最大且相应的Nu是195.23。

来源：2019年第7期

《热能动力工程》期刊编辑部

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