缩放管是矜内外凹凸肋面对称的异形符，对符内外两侧轴向流体均有良好的传热强化作用，而且凹凸曲面光滑尺度较大不容易产化积扼。 热和阻乃规汴，提出了缩放管的优化结构。近年来。国内外付缩放迎逍流体换热进行数值模拟研究很多1强调如何准确描述这种典喂有回流的椭圆形流动，但对其机理的研宄尚不充分。邓先和提出将缩放管与空心环支撑结构相配合，在壳管式换热器中得到了广泛的应用45.存在的不足之处圮1前使用的缩放管强化传热效率+够高。经传热机可分析查明其原因是在扩张减速段的流体流2003，28收到初稿，2，3，209收到修改稿。 联系人及第作者阵女。34岁。博士。昌教茂。 基金项目国家重点基础研宄项目，2000026301. 动仃弱化传热的作，而收缩加速段的流体流动有强化传热的作仙现有缩放管的优化结构中扩张段与收缩段的长度在总肋间距中各占半，也有扩张段占13，收缩段占23，因扩张段所占比例较大，故流休流动对传热的弱化作用较为明显，使总论，提出了缩放管的结构新的优化措施，即在满足原有的优化结构参数节距管径肋高管径下，增加收缩段所占的比例，相应减少扩张段的长度。并在缩扩连接处采用平直锥面连接方式。它争利1中国专利申请号03273853.6. 木文采用实验方法对3种缩放管的换热和流动性能进行了研究。实验用的3种缩放管的意如1实验装畀及数据处现i1实验装置其中，管的结构尺寸4管相同，者的差别在解扩过渡处的连接方式，前者采用平直锥面连接，后片采用外凸圆弧连接。 实验装迓2.缩放竹内通空气。管外通饱和水蒸气，压为1州1.空1由个功率为3.5贾的离心风机驱动，风机的风速用个功率为3.7娜的变频器调节。为了减少空气流动的不均匀性，在测试段的空气入口处设置个整流器，并将测试段的位置远离风机20倍风道直径处。 同，将管外水蒸汽的进出报力的变化控制在±1.03竹壁温度的变化范围控制在土3. 管内空气的进出口温度由康铜热电偶测定。 温度采集由册3470入执行，测量精度为0空气的进出口压力差通过补偿式微压计进行测量，读数精确到0.18.空气的流量由转子流量计测量，其测量误差为±空气侧与蒸汽侧之间总1.2实验数据的整理为了比较3种管型的平均传热系数，采用对数平均温差的方法进数拟处理，外，数定义如下。 换热能力的差距不大。，几管略高过另外两种管型。随打出，山数的增大。它的差距逐渐拉开，在实验*大工况时办=36350，管的胞38数较之，1管提高12.4，0汗芴岣，5.27这与数值模拟的结果相致。 1.3.2摩擦阻力系数的比较43种管子阻力系数随知1如数变化的曲线，由中可以看出。肌管总的阻力忝数*，管次之。普通管01小。结合数位模拟的速吱场分布情况171.5.1管随沁，1士数的变化较平缓，是因为流体在缩放结合处产生较大的回流旋祸，局部阻力增大，管产生的旋涡尺寸较小，阻力损失也减小；普通缩放管01的流场中没有回流产生。力也*小。当办=36350管的阻力系数较之01管增加46.5，0管增力口6.8. 1.3.3种管型传热综合性能的综合评价根据0提出粗糙管内传热强化综合性能的评价方法。在相同流体输送功耗及传热血积的条件下。假设流体的物性参数在实验中保持不变，定义传热效1平均温差，2传热系数，管内径，幻为管内平均面传热系数，1为管外平均凝结面传热系数根据，的实验拟合分别为蒸汽在饱和液态下的汽化潜热密度黏度热异率。 4管内对流换热的平均如881数长，口为空气密度。 1.3实验结果及分析1.3.1沣热系数的比较3不3种管内平均例数随1数的变化曲线。两种改型缩放管的传热系数都高干作通管。平1气连接的改型缩放管0的斯188也数*大，外凸圆弧连接的改型缩放管，次之，普通缩放管饥*差。3种管子的管内传热系数都随只，1山数的增大而增两种改型缩放管分别与普通缩放管比较后的传热效率指标随71数的变化曲线6所由中可以看出，1叫右传热效卞指标的货化曲线均随故的增大而增大。平直连接的改型管01变化较大，办2.61时，其综合换热性能优于普通管1；而外凸圆弧连接的改型管0随办变化很平缓，在实验工况范围内，它的综合性能不及普通缩放管七1. 4在相同传热负荷流体输送功耗及传热面积下，管的综合换热性能优于沉管，但，管+及，丁符。 5加1叫览邓先和，631叶树滋。3撕Heat 2结论实验证明，在定管径肋高肋间距的缩放管结构下，增加收缩段所占的比例可增强管内湍流对流换热的能力。当你=36350，管的传热系数较之，1管提高124，0，管提高5.27. 改型缩放管的流动阻力均比普通管要大，当你36350时，管的阻力系数较之，1管增加46.5，0几管增加6.8. 在，扩结合处采用锥面平直连接方式比外凸圆弧连接方式具有大的换热能力。且前者的流动阻力损失反而小于后者。