换热管表面的分形表征及积灰特性数值模拟
周友行
谢宝安
高腾腾
杨文佳
宫天宇
彭丽
湘潭大学 机械工程与力学学院,湖南 湘潭 411105
摘要：[目的]模拟换热器管束的实际工况,研究不同粒径飞灰颗粒在粗糙管束表面的沉积特性.[方法]基于分形理论,通过改进的W eierstrass-Mandelbrot函数建立不同粗糙程度的管束表面模型,使用Fluent软件,结合用户自定义函数,分析表面形貌对流体流动的影响以及不同粒径下的颗粒沉积与碰撞特性.[结果]换热器管束表面粗糙度对壁面附近流速和湍流强度影响显著,粗糙表面会使湍流强度增大、流体速度降低,进一步加快颗粒沉积;流体压降随着管束表面粗糙度的增大而增大;相对于光滑管束表面,粗糙表面通过涡流卷吸作用增强对颗粒的捕获效果,导致颗粒具有更高的沉积率和壁面碰撞概率.[结论]飞灰颗粒的沉积与管束粗糙表面的形成具有正反馈效应,揭示表面粗糙度与颗粒沉积特性之间的内在关联.
关键词：分形理论飞灰沉积数值模拟气固两相流
分类号：TB44(工业通用技术与设备)
资助基金：国家自然科学基金(52175254)湖南省研究生科研创新项目(CX20230550)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 85-96 )
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