管式空气电阻炉换热性能的数值模拟

摘要

为满足金属与合金热处理过程中对高温高压纯净空气的需求，设计了一款管式空气电阻炉，采用Fluent软件对管内空气的对流传热过程进行数值模拟，研究了空气入口总压、加热功率、空气入口温度和入口质量流量对电阻炉换热性能的影响.结果表明：当空气入口总压为600～800 kPa时，电阻炉换热性能未受到明显影响；当加热功率升高时，电阻炉出口温度升高，其综合换热性能下降；当空气入口温度降低时，流体与管壁的温差变大，综合换热性能有所提高；当入口质量流量从1 kg/s增至5 kg/s时，流体Re增大，综合换热因子从108.3升至558.9,综合换热性能得到显著提高.该研究结果可为管式空气电阻炉的工业应用提供理论参考和运行依据.

关键词

空气加热 / 电阻炉 / 温度变化 / 换热性能