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翅片管式换热器是结构最紧凑的换热器之一,且广泛应用于工业设备。在换热器翅片上表面安装不同几何形状的涡产生器是一种有效的提高翅片效率的方法。当流体流过由翅片和圆管形成的通道时,涡产生器会使流线发生变化。带涡产生器的圆管翅片换热器具有良好的换热性能,因此广泛用于机车换热器。本文主要通过数值方法研究一种新型带曲面三角形涡产生器翅片换热器,对提高翅片性能的作用,比如二次流强度的提高、尾部涡区流动特性的改善、对翅片传热特性的强化和空气侧阻力的影响进行研究。本文先选取合适的翅片单元作为计算区域,对计算区域进行合理的网格划分,对数值计算所用的网格进行校核;其次将数值结果和实验结果对比来验证数值计算中所用算法的合理性;用数值计算方法对比相同尺寸下的平片和带曲面三角形涡产生器翅片的各种性能,包括横向和纵向截面流场的分布、圆管后尾涡区的流动特性、二次流特性、阻力系数f和Nuo数随Re数的变化规律等;改变涡产生器的参数,如涡产生器沿流向布置位置(过圆管中心的纵向轴与涡产生器起始点和圆管中心联线间的夹角β),涡产生器径向位置rVG,涡产生器高度HVG,曲面涡产生器弧长l,翅片间距Tp,来分析各参数对翅片性能的影响。研究结果表明:圆管后翅片表面上冲压曲面三角形涡产生器,可以起到分流和引流的作用,增加管后流体扰动,对圆管后尾涡区流体流动特性的改善效果明显,有效的提高了圆管后低换热翅片表面的传热系数;由于涡产生器诱导的纵向涡使空气侧通道二次流强度增加,翅片表面大部分区域的传热得到了强化。涡产生器主要参数对传热特性的影响如下:在带曲面三角形涡产生器的叉排管式换热器中β角在98o左右、涡产生器高度越高、涡产生器弧长约为涡产生器高度的4倍、涡产生器径向位置rVG约为管外径的1.7倍时,翅片传热性能最优;同时翅片间距约为2.15mm时,翅片性能最佳。在带曲面三角形涡产生器的顺排管式换热器中当涡产生器前缘点与管横向中心线重合、涡产生器弧长越短、涡产生器离圆管越远时,翅片传热性能最优;同时翅片间距约为2.15mm时,翅片性能最佳;涡产生器高度约为翅片间距的0.8倍时,翅片性能最差。