同轴交叉三扭带强化单相流体对流换热特性分析

来源：核动力工程杂志2021年第2期北京时间：

作者：刘小丫, 张永发, 杨自牧, 丁 铭

摘要：核动力装置的非能动安全系统采用了大量的各类换热器。在自然循环条件下，换热器内的流动较弱，换热系数较低，处于层流状态。为了强化换热器的换热效果，提出了一种新型扭带——同轴交叉三扭带（CCTTT），并对换热管内插入不同扭率（2、3、4、∞）的CCTTT以强化水的换热效果进行了数值模拟研究。结果表明，在雷诺数Re=40~1200的范围内，CCTTT能有效强化换热器内流体的单相对流换热。随着扭率的减小，CCTTT的强化换热效果增强，评价准则数（PEC）增大。扭率为4.0的CCTTT的PEC是2.02，而扭率为2.0的CCTTT的PEC可达2.64。通过与其他工作介质比较发现，相同Re时，随着流动工质普朗特数的增大，CCTTT的PEC均增大。

关键词：同轴交叉三扭带（CCTTT）, 强化传热, 评价准则数（PEC）, 单相对流换热