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斜波纹翅片管换热器空气侧特性的数值模拟研究
标题：斜波纹翅片管换热器空气侧特性的数值模拟研究
摘要：
斜波纹翅片管换热器是一种高效的换热设备，广泛应用于石油化工、电力、冶金等工业领域。本文通过数值模拟方法，研究了斜波纹翅片管换热器在空气侧的传热和流动特性。通过建立数学模型，采用计算流体力学（CFD）方法，分析了空气在翅片管道内的流动规律，探讨了翅片形状、管道间距等因素对换热性能的影响。研究结果表明，斜波纹翅片管换热器具有较高的传热效率和流动性能，可以提高换热器的热传递效果。
关键词:斜波纹翅片管换热器，数值模拟，空气侧，传热性能，流动特性
1.引言
换热器是工业生产过程中常用的设备之一，用于加热、冷却和传递热量。斜波纹翅片管换热器作为一种新型高效换热器，其具有翅片的组织结构和波纹的特点，使得换热器的传热面积得到增大，传热效率大幅提高。然而，空气侧的传热和流动特性对换热器的性能影响重大，因此需要进行深入研究。
2.方法和模型
本文采用计算流体力学方法，建立斜波纹翅片管换热器的数学模型。首先，建立二维坐标系，采用Navier-Stokes方程描述空气流动，采用能量方程描述传热过程。其次，采用合适的边界条件和网格划分，通过计算机算法求解数值方法，得到空气在换热器中的流动和传热规律。
3.结果与讨论
通过数值模拟计算，得出斜波纹翅片管换热器的空气侧特性。研究发现，翅片形状对换热性能有重要影响。较宽的翅片间距可以增加流通面积，提高传热效率；而较窄的间距则过于拥挤，会导致流动阻力增加。此外，翅片的波纹形状也会影响流动和传热特性。斜波纹翅片管的波纹形状可以增加流动的湍流程度，提高换热效率。研究结果还表明，流速对空气侧传热性能影响较大，随着流速的增加，换热效果也随之提高。
4.结论
通过数值模拟研究，我们得出了斜波纹翅片管换热器在空气侧的传热和流动特性。研究结果表明，斜波纹翅片管换热器具有较高的传热效率和流动性能，可以提高换热器的热传递效果。此外，翅片形状、管道间距等因素也对换热性能有重要影响。本研究为斜波纹翅片管换热器的设计和优化提供了理论依据和参考。
参考文献：
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