分流板对大翅片间距管翅换热器流动传热特性的影响研究

摘要

管翅式换热器因其结构简单、成本低廉，在工业领域得到了广泛应用。通常，提升换热性能往往伴随着流动阻力的增加。因此，在提高换热效率的同时降低流动阻力，对于换热器的优化设计具有重要意义。目前，关于分流板与管束组合的研究主要集中在横流管束换热器中，针对分流板与管翅式换热器结合的换热器的研究尚不充分。同时，翅片间距变化时，分流板对管翅式换热器综合性能影响的研究较少。因此，通过数值研究探讨了在翅片间距变化时分流板对换热器流动和传热特性的影响。研究结果表明，在圆管后加装分流板不仅能增大换热面积，提高换热器通道内的换热量，还能使流体流动更加均匀稳定，有效降低流动阻力，从而使综合强化传热评价因子显著提升。在雷诺数计算范围内，当翅片间距为30 mm，分流板长度为1.5倍圆管直径时，换热器通道内的换热量达到最大值，与未加装分流板的圆管相比增加了17.1%，同时阻力系数最大降低了7.4%，综合强化传热评价因子提高了19.8%。因此，加装分流板不仅能增大换热面积，还能降低通道内的流动阻力，从而有效提升换热器的综合换热能力，在实际工业生产中具有广泛的应用潜力。

关键词

换热器 / 分流板 / 换热性能 / 降低流动阻力

基金资助

国家自然科学基金(52266003); 甘肃省产业支撑计划(2025CYZC-017); 甘肃省重点人才项目(2025RCXM001)