叶片旋流管内核心流强化传热分析与结构优化

管内湍流强化传热方法一般是增加壁面换热面积，但这会显著提高管内流动阻力。本文根据管内核心流强化传热的原理，提出了一种高效低阻的叶片旋流管，分析其传热强化的机理，建立相应的物理和数学模型。数值分析的结果表明，在圆管内置若干组旋流叶片后，可显著强化管内湍流换热，且流动阻力的增幅低于换热强化的增幅；当常温水流过管长为960mm，管径为20mm的圆管，且在管内核心流区域设置4组4叶片旋流单元时，其性能评价系数SPEC在Re数为3000~15000的范围内均超过1.5，最高可达1.9左右。