偏心內管的熱傳分析

Abstract

本文以數值方法探討高溫流體流經一管內插有偏心中空內管之圓管，管外 有低溫流體垂直流過其表面的熱傳現象。數值計算方法採用SIMPLE及 Power-law scheme，並使用radial coordinates transformation將不規 則的偏心物理邊界轉換成同心圓的計算邊界。由於管壁的熱對流係數會隨 管壁圓周變化，加之偏心內管的插入，整個熱、流場為一非軸對稱的三維 熱、流場。重要參數為內管半徑、偏心率及內、外流場的Reynolds數。結 果發現插入內管可使流體偏向熱傳面流動，且壁面速度梯度變大，能增加 熱傳量。內管偏心放置時，其熱傳效果不一定會較同心管時佳，必須視內 管半徑大小而定。