螺旋半圆管夹套内湍流流动与传热的数值模拟

应用CFD分析软件Fluent，在简化模型的基础上对螺旋半圆管夹套内的三维湍流流动及换热进行了数值模拟.结果表明，夹套内与螺旋线垂直的横截面上，切线方向的时均速度等值线呈鞍状分布，弯曲外壁侧的速度梯度远大于直内壁侧；二次流为稳定的两涡结构，二次涡的中心位置在半圆形截面的2个尖角附近.由于二次流的作用，换热壁面上局部努塞尔数Nulocal分布不均，最小值在壁面中心点处，最大值在中心点两侧，研究范围内，最小值为平均值的0.8~0.85倍，最大值为平均值的1.15~1.25倍.螺距对夹套内充分发展段的流体流动及换热的影响很小；增大曲率，夹套的换热能力增强，同时流动阻力也增大.