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《中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集》2011年
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散热器连接方法对散热效果影响的数值模拟分析

牛永红  骆伟  
【摘要】:随着社会的不断发展,能源问题日益突出,节能环保成为当代社会的一大主题。而每年因采暖散热而消耗的能源占有很大的比重,加上现在社会对室内美观要求更高,因而对采暖散热器本身及其系统连接的要求也越来越高。但由于散热器结构复杂,内部流体运动难以确定,采暖散热器的设计多以实验和经验方法作为检测方法。而且在实践应用中发现,对散热器采用不同的连接方法将直接影响其散热效果,近几年随着计算流体力学和相关软件的发展,使得运用计算机进行供热采暖系统内的温度场和速度场的模拟成为可能。通过数值计算方法,能够对比较复杂的流体流动和传热进行模拟分析,能够直观灵活地反应系统内部各类场的相关信息。本文用计算流体动力学商业软件FLUENT对铜铝复合散热器的速度场和温度场进行了三维数值计算,在保持某型号铜铝复合散热器不变(即热工参数相同)条件下,对散热器采用不同的连接方法,即改变散热器在采暖系统中的进出口位置,模拟同侧上进下出、异侧上进下出、异侧上进上出、异侧下进上出、同侧下进上出和异侧下进下出6种不同形式散热器的温度场、速度场并对压力场进行模拟仿真分析。通过比较压力降和散热器表面温度的差异,综合压力和温度分布,最终得出采暖系统中在连接散热器时,采用不同的连接方法其散热效果是不同的,散热效果最好的系统连接方式依次是:同侧上进下出,异侧的上进下出,而散热效果最差的系统连接方式依次是:异侧上进上出,同侧下进上出。异侧下进下出,异侧下进上出连接方式散热效果居中。说明同侧上进下出连接方法散热器的性能最佳,异侧上进上出性能最差,因而生活中采暖系统采用异侧上进上出的连接方法基本上是见不到的。采用同侧上进下出连接方法的散热效果要比同侧下进上出好30%以上。同时由于模拟结果直观地描述了散热器内场的大小和分布,因此也为散热器产品的结构设计和改造提供了参考依据。
【作者单位】:内蒙古科技大学能源与环境学院
【分类号】:TQ051.5

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