增強圓管流熱傳之研究

Abstract

此研究利用數值方法探討插入內管後，圓管流熱傳之增強效果。由於內管 之加入，部分流體偏離原路徑而被導引至熱交換面，進而造成熱傳量的增 加，結果顯示加入內管的確可增加熱傳效果。利用奈揮發法實驗所推導出 之局部熱傳量和數值結果相當吻合。此外，為了能更精確模擬一圓管置於 一垂直通過管壁之低溫流場時的冷卻問題，於解控制方程式時，係以實驗 獲得之熱對流係數作為管壁之熱邊界條件，以此種邊界條件和假設壁面為 等溫時計算所得之結果作比較，發現有很大的差異存在。接著，再利用加 入內管探討管外有一垂直通過管壁之低溫流場時，對圓管流熱傳之增強效 果，沿圓周方向變化之熱對流係數則假設為管壁之熱邊界條件，結果顯示 只要內管在一定半徑內，熱傳的增強效果非常明顯。