교차 나사형 열교환관 수치 시뮬레이션 연구

LI Yonghua ,  

HE Lun ,  

摘要

교차 나사형 열교환관의 구조 매개변수가 유동 및 열전달 특성에 미치는 영향을 순서 수 Re 415 716에서 692 861의 범위에서 다루며, 최적화된 이중목표 방법을 사용하여 열전달 및 저항 특성의 균형을 얻는 최적 해와 관련 디자인 매개 변수를 분석했다. 결과는 교차 나사관의 누셀트 수 Nu 및 저항 계수 f가 평탄한 파이프에 비해 각각 1.37-1.94배, 1.75-4.70배 증가했음을 나타냈다. 교차 나사 근처의 회전흐름은 파이프벽에 압력 기울기와 난류 에너지가 증가하기에 열 경계층의 교란이 증가하고 열전달 효율이 향상되는 것으로 나타났다. 유전 알고리즘을 사용하여 파레토 최적화 솔루션을 획득하였고, Nu와 f에 대해 각각 2 161 및 0.058 8, 그리고 Re = 689 453, n = 6, h / di = 0.253, p / di = 0.558 8의 디자인 매개 변수가 최적 균형 점 C와 관련되어 있음을 확인하였다. 따라서 열전달 및 유동저항 특성에 기반하여 결정을 내릴 때, C에서 E까지의 최적 적인 해를 찾거나 A에서 C까지의 최적 해를 선택한다.

关键词

회수기; 교차 나사관; 열전달; 유동 특성; 저항 특성; 이중목표 최적화; 파레토 전후; 유전 알고리즘

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