内置螺旋弹簧换热管内流动与传热三维数值模拟

为研究内置螺旋弹簧换热管单管强化传热原理，采用Fluent软件对内置螺旋弹簧换热管内流体流动与传热特性进行数值模拟，考察了弹簧的应用对管内流场、压降和换热性能的影响，并分别取螺旋弹簧节距p分别为2mm、4mm、5mm初步研究了弹簧的节距对强化传热效果的影响。模拟结果显示弹簧管内流体呈螺旋流动状态，管壁附近流体切向速度和径向速度有一定程度的提高，从而加剧了管内流体的混合及边界层的扰动，充分换热，弹簧管进出口温度差较光管有所增加，最高增加了0.9℃；相同雷诺数条件下，内置螺旋弹簧换热管Nu数均高于光管，而压降和阻力系数相比光管有明显增加，随着弹簧节距减小换热增强而摩擦阻力系数增加。