環形套管內加螺旋形鰭片之流場及熱傳分析

Abstract

本文將分析裝形套管中加上螺旋鰭片，對具有一定物理性質的流體，於層流完全發展 區中所造成的壓力差降及熱傳係數的影響因素，並探討其中二次流的模式。 首先將統御方程式傳換成轉動圓柱座標之二維橢圓形式偏微分方程式，次應用流線函 數渦旋量之定義，簡化其中之應變數，再以有限差分法求其解。並探討壓力差降及熱 傳係數之影響因素如鰭片數、鰭片高、扭轉化、鰭片參數、卜朗特數及雷諾數等。 結果顯示壓力差降在高雷諾數區才有顯著增加，而熱傳係數也隨著大為提高。與無鰭 平滑套管及加直鰭片之套管比較，其熱傳係數增加倍數顯然高於壓力差降之增加倍數 。故加螺旋形鰭片的環形套管所產生的二次流在提高層流熱傳性能上是十分有價值的 。