表面张力模型对水平椭圆管外降膜流动传热数值计算结果的影响

作     者：王茂祥 李琼涛 齐迪 赵创要 姜俊敏 Wang Maoxiang;Li Qiongtao;Qi Di;Zhao Chuangyao;Jiang Junmin

作者机构：西安建筑科技大学西安 

出 版 物：《暖通空调》 (Heating Ventilating & Air Conditioning)

年 卷 期：2024年第54卷第5期

页      面：109-116页

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:51976144 51908444) 

主　　题：水平椭圆管 降膜流动 换热 传热 表面张力 滞止区 

摘      要：采用VOF方法对水平椭圆管外降膜流动和换热进行了二维数值分析。研究了4种椭圆管管型在不同表面张力模型下的降膜流动和换热问题。结果表明,在椭圆管近壁处存在极薄的层流底层,对换热影响很大;在滞止区,流体涡流导致壁面换热系数波动较大。同时发现在椭圆管外降膜流动计算中,表面张力不可忽略,连续表面力(CSF)模型和连续表面应力(CSS)模型均能较好地体现椭圆管的壁面流动和换热情况,但CSF模型在上下滞止区的计算更为准确。此外,椭圆度对壁面传热系数影响也较为显著。椭圆度增大,换热增强,特别是当周向角θ=20°~180°时,换热增强尤为明显。