研究换热管排列方式和入口风速换热效果的影响

　　通过分析叉排和顺排两种排管结构在同一平面上的压力分布、速度矢量和温度分布，确定叉排比顺排的换热效果好。根据实际情况，选取一系列的入口风速进行计算分析，得出入口风速为时的换热效果佳。入口风速冷热空气热交换除湿是将相对温度较高的湿空气冷却到露点温度以下，使冷凝水脱除的除湿方法。换热管是除湿器的换热元件，其换热效果直接影响除湿器的性能。早期对换热器的研究主要以试验手段为主，近年来随着计算机性能的不断提升，计算流体动力学研究方法应运而生。换热管的排列方式（叉排和顺排）以及流过风速是影响换热管换热性能的两大因素。现基于流体力学、热质交换原理与设备及除湿技术，采用流体软件对温室除湿器的物理模型进行数值模拟，研究换热管排列方式和入口风速对换热效果的影响，并给出终优化结果。

　　模型与控制方程假设流体、圆管、外壳等参数为常量，流体为不可压缩流体，流动为定常流动、层流，流体在壁面处无滑移，则控制方程为：式中：代表三维方向；为空气密度，为空气流速，为时间，为空气静压力，为湍流粘度系数，为气体比内能，为拉普拉斯算子；为湍流脉动动能，为温度变化量，为空气比焓，为扩散流量，为应力张量，在换热器的换热管中，空气的流动为强制性对流，且计算对象为三维结构，因此空气流动采用标准的湍流模型。运输方程为：为脉动动能耗散率；为单位体积湍流脉动动能产生量，为时间。