釜内螺旋夹套射流管的安装方位对传热的影响

摘要

为了揭示反应釜内螺旋矩形夹套射流管的安装方位对传热性能的影响规律，采用数值模拟方法对射流管安装在外壁面和内壁面（JPM-Ⅰ和JPM-Ⅱ）两种工况下夹套内二次流速度场和强化换热特性进行了分析研究.结果表明：两种安装方位射流喷射入螺旋通道后流场的二次流结构均由原有的两涡结构转变为三涡结构，随着流动距离的增大各二次涡逐渐靠拢，最终二次流结构转变为二涡（JPM-Ⅰ）或单涡结构（JPM-Ⅱ）;两种工况的阻力系数均随着雷诺数的增大而减小，且JPM-Ⅱ结构在系统中产生的流动阻力系数更大；二者在上、下传热壁面的局部努赛尔数Nu_c的变化规律基本相同，加入射流后最佳传热位置（Nu_c最大值）均向中心处靠拢；而在射流影响后的区域（γ>0°）,JPM-Ⅰ结构对内壁面的冲击效果更强；两种工况的截面努赛尔数Nu_θ都呈现3个变化区域，即入口区域、射流影响区域和出口区域，但JPM-Ⅰ结构在射流影响区域及出口区域均表现出了更好的强化传热效果；最终结合PEC得出JPM-Ⅰ结构的综合传热性能更佳.

关键词

数值模拟 / 螺旋通道 / 射流管 / 换热系数