Análisis numérico del rendimiento aerodinámico y térmico de un intercambiador de calor de tubo de calor de flujo laminar asistido por aletas
Autores: Qi, Weicheng; Lyu, Yuanwei; Zeng, Honggang; Zhang, Jingyang; Wang, Fenming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis numérico del rendimiento aerodinámico y térmico de un intercambiador de calor de tubo de calor de flujo laminar asistido por aletas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estudio
Intercambiador de calor de tubo de calor
Aletas
Aerodinámico
Características térmicas
Caída de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio explora numéricamente la viabilidad de un intercambiador de calor de tubo de calor simplificado en la tecnología de precalentamiento en vehículos supersónicos. Se ha puesto énfasis en el papel de las aletas instaladas en la sección de condensación en la afectación de las características aerodinámicas y térmicas del intercambiador de calor de tubo de calor simplificado. Los resultados muestran que la instalación de aletas en la sección de condensación mejora efectivamente la capacidad de transferencia de calor general del intercambiador de calor de tubo de calor simplificado. La caída de temperatura con aletas es de hasta 685 K, que es 20 K mayor que en el caso sin aletas. Al mismo tiempo, las aletas resultaron en aumentos del 6.4% y 25.4% en el coeficiente de pérdida de presión en la sección de evaporación y condensación en comparación con el caso sin aletas. Las características aerodinámicas y térmicas están estrechamente relacionadas con la tasa de flujo másico de aire de entrada y queroseno (RP-3). La caída de presión y la caída de temperatura están positivamente relacionadas con la tasa de flujo másico de RP-3. En contraste, a medida que aumenta, el intercambio de calor por disminuye, y la temperatura del aire de salida de la sección de evaporación aumenta correspondientemente. En la sección de evaporación, a medida que aumenta, la caída de temperatura en la sección de condensación primero aumenta y luego permanece sin cambios, y su coeficiente de pérdida de presión disminuye. La caída de temperatura en el aire de entrada es positiva y está relacionada con el . Los resultados obtenidos en este estudio son significativos porque pueden proporcionar apoyo técnico en el alto rendimiento de los intercambiadores de calor.
Descripción
Este estudio explora numéricamente la viabilidad de un intercambiador de calor de tubo de calor simplificado en la tecnología de precalentamiento en vehículos supersónicos. Se ha puesto énfasis en el papel de las aletas instaladas en la sección de condensación en la afectación de las características aerodinámicas y térmicas del intercambiador de calor de tubo de calor simplificado. Los resultados muestran que la instalación de aletas en la sección de condensación mejora efectivamente la capacidad de transferencia de calor general del intercambiador de calor de tubo de calor simplificado. La caída de temperatura con aletas es de hasta 685 K, que es 20 K mayor que en el caso sin aletas. Al mismo tiempo, las aletas resultaron en aumentos del 6.4% y 25.4% en el coeficiente de pérdida de presión en la sección de evaporación y condensación en comparación con el caso sin aletas. Las características aerodinámicas y térmicas están estrechamente relacionadas con la tasa de flujo másico de aire de entrada y queroseno (RP-3). La caída de presión y la caída de temperatura están positivamente relacionadas con la tasa de flujo másico de RP-3. En contraste, a medida que aumenta, el intercambio de calor por disminuye, y la temperatura del aire de salida de la sección de evaporación aumenta correspondientemente. En la sección de evaporación, a medida que aumenta, la caída de temperatura en la sección de condensación primero aumenta y luego permanece sin cambios, y su coeficiente de pérdida de presión disminuye. La caída de temperatura en el aire de entrada es positiva y está relacionada con el . Los resultados obtenidos en este estudio son significativos porque pueden proporcionar apoyo técnico en el alto rendimiento de los intercambiadores de calor.