基于POD降阶模型的正弦波翅片扁管板翅式换热器流动与传热特性研究

基于POD降阶模型的正弦波翅片扁管板翅式换热器流动
与传热特性研究
基于POD降阶模型的正弦波翅片扁管板翅式换热器流动与传热特性研究
摘要：
在工程领域中，翅式换热器作为一种重要的热交换设备，被广泛应用于各种领域。

翅片形状对于翅式换热器的热传输性能有着显著影响。

本文使用正弦波形状的翅片，结合扁管板翅式换热器，研究了其流动与传热特性。

通过采用正交分解(Pod)的
降阶模型方法，对流场和温度场进行模拟与分析。

研究结果表明，正弦波翅式换热器相比直翅式换热器具有更好的换热性能，可提高换热效率。

关键词：翅式换热器；正弦波翅片；降阶模型；流动特性；传热特性
1. 引言
翅式换热器具有高效率、轻量化、紧凑结构等优点，广泛应用于汽车发动机、电力工业、空调系统等领域。

翅片形状对于翅式换热器的性能有着重要影响。

传统的直翅式换热器存在一些问题，如翅片间的干扰、压力损失高等。

因此，设计一种新颖的翅片形状对于提高翅式换热器的性能具有重要意义。

2. 理论模型
本文选取正弦波翅片作为研究对象，并与扁管板翅式换热器相结合。

采用Computational Fluid Dynamics(CFD)软件进行模
拟计算，使用Fluent软件进行求解。

为了降低计算复杂度，
采用POD降阶模型对流场和温度场进行降阶处理。

通过对比直翅式换热器和正弦波翅式换热器的流动与传热性能，评估正弦
波翅片形状的优势。

3. 数值模拟与分析
为了验证正弦波翅片形状对热传输性能的影响，采用不同工况下的换热器进行数值模拟。

模拟过程中，截取部分计算区域进行分析，并对流动和传热情况进行评估。

通过计算得到的温度场、压力场等参数，对换热器的性能进行评估与分析。

4. 结果与讨论
数值模拟结果显示，正弦波翅式换热器相比直翅式换热器具有更好的热传输性能。

正弦波翅片形状能够增加换热器表面积，提高热传输效率。

此外，正弦波形状能够减小流动阻力，降低压力损失。

因此，正弦波翅片形状适用于高效换热器的设计。

5. 结论
本文基于POD降阶模型，研究了正弦波翅片扁管板翅式换热器的流动与传热特性。

数值模拟结果表明，正弦波翅片形状具有更好的换热性能，能够提高热传输效率。

研究结果对于设计高效、紧凑型的翅式换热器具有一定的指导意义。

通过数值模拟和分析，本研究采用POD降阶模型对正弦波翅片扁管板翅式换热器的流动与传热性能进行评估。

结果显示，相较于直翅式换热器，正弦波翅片形状具有更好的热传输性能。

正弦波翅片能够增加换热器表面积，提高热传输效率，并减小流动阻力，降低压力损失。

因此，正弦波翅片形状适用于高效换热器的设计。

本研究对设计高效、紧凑型的翅式换热器具有一定的指导意义。