三维变形管MVR蒸发器的强化传热数值研究 Numerical Study on Heat Transfer Enhancement of MVR Evaporator with 3D-Deformation Tube

蒸发器的换热性能对MVR（mechanical vapor recompression）系统有着重要影响。利用FLUENT软件，以水为介质，在雷诺数13000 < Re < 110000，研究了三维变形管的不同结构参数对管内传热与压降性能的影响，拟合出了计算准则关联式。模拟结果显示：由于受到离心力的作用，流体在三维变形管内产生了垂直于主流方向上的二次流，促进了边界层与主流区的径向混合，强化了传热；三维变形管的扭距S越小，长短轴比A/B值越大，强化传热效果越好，但同时压降也会增大；综合换热性能在13000 < Re < 60000随着雷诺数Re的增大迅速减小，在60000 < Re < 110000随雷诺数Re增大而逐渐趋于平稳，但仍然优于光滑直圆管，减小扭距S值比增大长短轴比A/B值更有利于提高管内综合强化传热性能。将三维变形管应用于MVR蒸发器中，节材效益显著。