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名称 翅片管 规格 齐全 材质 20# 304 q235b 产地 聊城 仓库地址 浩泽库 计重方式 米计 可定制 是 品牌 浩泽 用途 换热系统 应用场所 锅炉 电站 翅片管价格合理的公司,浩泽物资有限公司为您提供翅片管价格合理的公司产品案例,联系人:周经理,电话:0635-8876891、13563000517,QQ:951556567,发货地:大东钢管产业园发货到甘肃省 合作市 合作、临潭县、卓尼县、舟曲县、迭部县、玛曲县、碌曲县、夏河县。 甘肃省,甘南藏族自治州 甘南地处中国西部地区,甘肃西南部,青藏高原与黄土高原过渡的甘、青、川三省结合部,南与四川阿坝州相连,西南与青海黄南州、果洛州接壤,东部和北部与陇南市、定西市、临夏州毗邻。全州分为三个自然类型区,南部为岷迭山区,气候温和,是全国“六大绿色宝库”之一;东部为丘陵山地,农牧兼营;西北部为广阔的草甸草原,是全国的“五大牧区”之一。
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对于燃气热水器,换热器管子外侧流动的是高温烟气,内侧流动的是冷水。试验表明,烟气侧的热阻明显高于水侧的热阻,因此通常在管子表面设置翅片增加换热面积,以提高换热效率。目前,常用的翅片管束主要分为3类:单管外翅片管束,单根圆管外侧加装翅片所构成的翅片管束;连续翅片管束,在整块薄金属板(翅片)上,按管子排列形式(顺排、叉排)冲孔,然后用专用设备将冲孔后的金属薄板逐片套在圆管上,再采用胀管或钎接方法连接;管带式翅片管束,由波带形翅片与扁管相间叠合而成,即在一条波形带状翅片的脊背上,沿垂直于气流方向,贴置若干根扁管,翅片与扁管采用钎接方法连接。本文选取连续翅片管束,采用CFD软件,在管子内流体为定温度条件下,对非翅片表面烟气流道内烟气、翅片表面烟气的温度场、速度场进行数值模拟分析。
1 模拟方法
1.1 控制方程与数学模型[1-2]
①控制方程
控制方程包括混合物质量守恒方程、组分质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程,由于换热管外烟气中水分未发生凝结,烟气组成不会发生变化,因此不需考虑组分质量守恒方程。
1.2 物理模型
燃烧产生的高温烟气向上冲刷翅片管束,通过对流传热将热量传递给管子内的冷水。对非翅片表面烟气流道内烟气与翅片表面烟气的温度场、速度场进行数值模拟分析。考虑到计算的时间与成本,数值模拟只针对单个连续翅片进行研究,计算区域宽×高×厚为126.4 mm×219.0 mm×2.7 mm,管子直径为14.5 mm,翅片厚度为0.3 mm,忽略管子壁厚,管子上方的翅片有冲孔。采用Cero软件(三维设计制图软件)建立物理模型(见图1),并采用Gambit软件对物理模型进行网格划分,网格生成后,用网格检查器检查网格的质量,划分网格后的物理模型见图2,网格数量为719 625 个
1.3 边界条件
①入口边界条件
入口为速度边界,在FLUENT软件中定义速度边界的方法有3种:种是将速度视为速率的值与一个单位方向矢量的乘积,然后通过定义速率的值和方向矢量分量来定义速度边界;第二种是将速度视为3个坐标方向上的分量的矢量和,然后通过分别给定3个分量大小来定义速度边界;第三种是设定速度垂直于边界面,然后给定速率的值就可以定义速度边界。
由于烟气流动方向与物理模型底面垂直,因此采用第三种定义速度边界的方法。烟气的进口速度为4.215 m/s,温度为1 250 K,湍流强度为3%,烟气的组成见表1。
②出口边界条件
出口边界条件为压力边界条件,出口压力(表压)设置为0。物理模型出口湍流强度为3%。
③壁面热边界条件
物理模型外壁面选用对称壁面边界条件,无热流,无气流,管子内壁面选用流固耦合热边界条件。
④管内流体条件
管内流体温度设定为350 K。
2 数值模拟结果及分析
2.1 烟气温度分布
非翅片表面烟气流道内烟气温度分布见图3,翅片表面烟气温度分布见图4。由图3可知,非翅片表面烟气流道底部烟气温度为1 250 K,烟气流过管子时温度下降,出口烟气温度分布比较均匀,分布范围为500~750 K。由图4可知,翅片表面烟气温度分布基本对称,管子周围的烟气温度低(为505 K),翅片边缘的烟气温度高(为590 K)。由图3、4可知,在管子错排布置条件下,烟气与管子能够实现较好的换热。烟气流道出口处烟气温度的分布比较均匀,对后续的烟气处理也非常有利。文献[3]的研究表明,与顺排布置相比,管子错排布置可大幅改善烟气与管子传热条件下的流动工况,增强了换热效果。由此可知,模拟结果与文献[3]的研究结果基本一致。2.2 烟气速度分布非翅片表面烟气流道内烟气速度分布见图5。文献[4-5]研究表明,对于平翅片管束,当烟气绕过管子流动时,管子表面附近易形成很薄的边界层旋涡区,流动到管子后部表面分离,伴随旋涡从管子表面脱落,并在烟气出口区域形成紊乱、充满大小不等旋涡的尾流区。尾流区内烟气的循环流动使得管子周围烟气温度下降速率减缓,此外随着烟气沿平翅片表面的平直通道向前流动,边界层由于无附加扰动而逐渐增厚,使得局部换热系数沿程降低。为改善上述问题,可通过在管子上方的翅片冲孔[1]47,破坏尾流区形成的边界层,从而改善平翅片管束的换热环境,还可降低翅片用料。由图5可知,管子后部并未形成紊乱、充满大小不等旋涡的尾流区。
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