Mit dem Querschnittskanal des Rippenüberhitzers als Untersuchungsobjekt wurde die dreidimensionale numerische Simulation verwendet, um die Wärmeübertragungseigenschaften und den Widerstand auf der Rauchgasseite der Rohre des Rippenwärmetauschers zu studieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die Vertiefungen an der Außenwand der Rippenrohre und die Anordnung des Rohrbündels den konvektiven Abstreifeffekt der Rauchgase verbessert, die Grenzschicht des Gasstroms gestört und die Fläche der Nachlaufschicht für die Wärmeübertragungsverschlechterung verringert haben; im Vergleich zum glatten Rohrbündel stiegen die Nusselt-Zahlen (Nu) der Quer- und schräg angeordneten Rippenrohrbündel um 8% - 63% bzw. 12% - 48%, der integrierte Wärmeübertragungsleistungsfaktor C_(PEC) beträgt 1,05 bis 1,50 bzw. 1,07 bis 1,28; das beste Parameter-Set wurde mit Nu auf der Rauchgasseite, dem Widerstandskoeffizienten f, C_(PEC) als Zielfunktionen optimiert: der Querabstand der Rohrbündel s_1/D_o = 2,10, der Längsabstand der Rohrbündel s_2/D_o = 1,75, entsprechendes Nu = 42,63, C_(PEC) = 1,24, der schräge Rohrbündel s_1/D_o = 2,55, s_2/D_o = 2,50, entsprechendes Nu = 47,02, C_(PEC) = 1,31; unter Verwendung der Methode der multiplen linearen Regression wurden die Wärmeübertragungskriterien für die Rauchgase der Quer- und schräg angeordneten Rohrbündel jeweils angepasst. Die Ergebnisse dieser Studie können als Referenz für die praktische Anwendung der Rippenrohre dienen.

Rippenrohre; Überhitzer; intensivierter Wärmeübergang; Wärmeübertragungs-Assoziationsgleichung; numerische Modellierung