流体仿真：转动的烟气管路内增加绞龙螺旋，能否提高烟气紊流？

zhaozhihui

工况：转动的圆形管道内通过烟气，加热管外部的介质。

前几天的会议中有人提出，希望在圆管内部增加像绞龙一样的螺旋。在圆管转动的时候，像绞龙一样对烟气进行搅拌，增加烟气的紊流，提高换热效率。现对烟气管路内增加绞龙螺旋进行了简单的流体仿真。

没有专门学过流体仿真这门课程，根据教材自学的。没有大师的指点，对仿真的结果缺乏信心。

请各位前辈帮忙审查一下模型、参数。谢谢！

模型文件如下：

zhaozhihui

发错主题了，不是【安装】，是【分析】讨论。

zhaozhihui

是不是问题太基础了，大佬们不屑与回答？
4 e+ [- c+ E; v( }7 D% l眼看帖子沉下去，自己奋力顶一下。

亓巛

适当增加绞龙肯定能增加换热效率，因为空气的热导率小，绞龙能让中心的热空气更多的接触换热面，但是如果风速过大就影响比较小，还会增加流动阻力，得不偿失。所以风速是很重要的问题。你变几个风速试试看情况怎么样。  （个人想法）  

亓巛

还有就是你的绞龙好像太窄，可能看不出什么效果。多试几种高度看看。

亓巛

绞龙不该做在筒壁边上，应该做在筒体中心比较好

zhaozhihui

亓巛 发表于 2020-9-12 11:49
9 t& W% B0 ?0 ^* y$ d绞龙不该做在筒壁边上，应该做在筒体中心比较好

这个圆筒中空的是一个通过烟气的管道，用于加热外部的介质。设计中圆筒外部也有绞龙，用于搅拌、加热外部的介质。
设计者想在圆筒内部也增加螺旋，在圆筒旋转时对圆筒内的烟气进行搅拌，以提高换热效率。所以才有了这个讨论。

zhaozhihui

亓巛 发表于 2020-9-12 10:58
适当增加绞龙肯定能增加换热效率，因为空气的热导率小，绞龙能让中心的热空气更多的接触换热面，但是如果风 ...

圆筒内的风速相对于圆筒的转速很高，风速按照每秒5米校核的（也许可以降低点试试），圆筒的转速只有每分钟三转。
仿真的效果是增加了流动阻力，圆筒中心的风速提高了，圆筒壁附近的风速降低了——可能像在筒壁附近设置了挡风墙。

zhaozhihui

亓巛 发表于 2020-9-12 11:00
9 G% Z. ~9 W3 c4 _$ Q! U还有就是你的绞龙好像太窄，可能看不出什么效果。多试几种高度看看。

接4楼的回复：
仿真的效果增加了流动阻力，圆筒中心的风速提高了，圆筒壁附近的风速降低了——可能像在筒壁附近设置了挡风墙。如果增加高度，可能圆筒壁附近的风速会进一步降低。多试几种高度验证一下。

zhaozhihui

亓巛 发表于 2020-9-12 11:00
% B3 U7 V4 g- `. v; @( x还有就是你的绞龙好像太窄，可能看不出什么效果。多试几种高度看看。

稍微增加绞龙螺旋宽度后，风向变化增加了，但中心风速也进一步提高了：

( C) {* x7 Z$ a1 U) O! _8 L& i% w
, M3 M: Y5 I* A7 C( b" D但夸张的增加绞龙螺旋宽度后，风向被强制螺旋了，风向变化很大，风速也均匀了：


接3楼建议，降低风速后，风速均匀了，但风向变化还是不明显，搅拌作用较小。

5 `8 R5 c8 a. t$ u5 E# X另外，主要的请您帮忙看看：模型、边界条件设置是否妥当？对旋转的理解是否正确？
- E' Q# V3 }, N* H( g7 @8 g谢谢！
3 v8 h& ^  w% ^- u

亓巛

zhaozhihui 发表于 2020-9-14 22:09
稍微增加绞龙螺旋宽度后，风向变化增加了，但中心风速也进一步提高了：

; q3 Q3 i! ^5 D) @/ V其实我以为，内壁热风向筒壁传热后，筒壁边上的风温度就下降了，但是管道中心得风温度不下降，所以解决方法是1、增加桶内壁换热面积，把螺旋片或者直片焊接在内筒壁上。2增加筒内部风的径向流动，，让热风温度均匀，而不是靠近内壁的风温度低，管中心的温度高，可以在管中心加个大螺距的螺旋片，让风充分混合。蛟龙宽度不用太宽。

亓巛

这样

zhaozhihui

亓巛 发表于 2020-9-15 11:44
这样

6 W, k0 K4 d" n- _9 E  C. S形状好复杂，结构形式上我们讨论下。