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管内纽带强化传热技术:涡流结构调控的进展与挑战
作者:张春华,王国清,张利军,鲁波娜,周丛,刘俊杰
摘要
纽带作为管内涡流强化传热的核心元件之一,因其构型简单、易于工程实施而受到重要关注。然而,纽带
的结构设计普遍采用试差法,导致管内流动结构始终偏离基于传热优化理论的理想纵向涡流场。本文阐述了纽带结构的研究进展,并指出涡流结构的精细调控是平衡强化传热效果与流动阻力的关键。进一步讨论了基于纽带的构型复合、颗粒流复合和外场复合强化传热管内流体力学特性,认为涡旋流、震荡流和二次流行为的深度耦合是实现涡流场精细调控的切入点,这可以有效兼顾管壁附近流体和中心区域流体的扰动换热。随后,针对纽带在烃类热解反应过程强化这一典型工业应用,指出在该工艺的高热流密度、短停留时间、易结焦等极端恶劣的工况条件下,刚性旋流内置二次纵向涡旋的衰减涡流结构是适应该特殊换热体系的理想流场。因此,如何处理好管壁附近刚性旋流与中心区域二次涡旋之间的竞争-协同关系,成为高效、低阻、可靠纽带强化传热技术发展过程中亟待解决的新问题。
正文
参考文献
[1] 张春华, 王国清, 张利军, 等.管内纽带强化传热技术:涡流结构调控的进展与挑战[J].化工进展,2024.
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T
D
Thermal
application
微信号|ThermalDA
TD散热应用技术