基于PIV技术对换热器入口流场的可视化研究.pdf

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第 40卷第 1期哈尔滨工业大学学报 Vol 40 No 1

2 0 0 8年 1月 JOURNAL OF HARB IN INSTITUTE OF TECHNOLOGY Jan. 2008

基于 PIV技术对换热器入口流场的可视化研究
文键, 厉彦忠, 王斯民, 周爱民
(西安交通大学能源与动力工程学院, 西安 710049, E mail: ******@mailst. xjtu. edu. cn)
摘要: 为了提高板翅式换热器物流分配的均匀性,本文利用粒子图像测速仪( P IV) ,并采用两帧互相关的
分析方法,对换热器封头结构改进前后的流场进行实验测量. 经过大量的实验数据处理,获得封头内部不同
剖面处的流场速度矢量和流线分布图,发现了原始封头内部流场的流动与分布规律. 由于封头结构的不合理
导致漩涡、回流等现象存在,使得封头内部轴向以及径向的物流分配极不均匀. 而对于在封头 1 /2高度处添
加打孔挡板的改进型封头,物流分配的均匀性有了很大改善,速度场分布更加合理. 在相同的入口条件下,全
局不均匀系数 S由改进前的 1 210降至 0 209,最大流速与最小流速之比由 23 163降至 1 756. 此研究结果
对于板翅式换热器的优化设计具有重要意义,同时也验证了 P IV技术非常适合于研究复杂的流动结构.
关键词: 板翅式换热器; P IV; 封头结构; 优化
中图分类号: TK124 文献标识码: A 文章编号: 0367 - 6234 (2008) 01 - 0113 - 05
Investiga tion of flow pa ttern s in the en trance of hea t
exchanger by P IV technology
W EN J ian, L I Yan zhong, WANG Si m in, ZHOU A i m in
(School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China, E mail:******@mailst. xjtu. edu. cn)
Abstract: To imp rove the uniform ity of fluid distribution in p late fin heat exchanger, flow characteristics of
flow field in the headerwere investigated by Particle Image Velocimetry ( P IV). The velocity fieldswere meas
ured using the two frame cross correlation technique. A series of velocity vector and stream line graphs of dif
ferent cr