0 引言

平行流换热器由多孔扁管和百叶窗肋片组成，是汽车空调工质替代过程中发展起来的一种新型换热器，已应用于汽车空调冷凝器，国内外专家正在研究推广应用到蒸发器上[1-4]。百叶窗肋片属于间断式肋片，将肋片表面沿气流方向逐渐断开，以阻止肋片表面空气层流边界层的发展，使边界层在各表面不断破坏，又在下一个冲条形成新的边界层，不断利用冲条的前缘效应，达到强化换热的目的，学术界对百叶窗肋片的流动传热机理、特性进行了大量的实验研究，并在实验基础上整理得到了一些计算流动和传热性能的经验关联式[5-8]。平行流蒸发器空气侧百叶窗肋片结构比较复杂，影响其流动和换热性能的因素很多，实验研究受到了很多限制，数值模拟研究具有成本低、周期短的优势，本文采用Fluent软件模拟分析了多元平行流蒸发器空气侧百叶窗肋片流动和换热特性，并把数值计算所得的空气侧平均换热系数和压降与实验关联式的计算结果进行了比较。

[2] 中华人民共和国外交部：《外交部发言人陆慷主持例行记者会》，2018年6月28日，https://www.fmprc.gov.cn/web/wjdt_674879/fyrbt_674889/t1572535.shtml。

近日，由广西第四地质队承担的广西西大明山地区1∶5万龙门幅、屏山圩幅、坛洛幅、左州街幅、那隆圩幅区域地质矿产调查项目通过专家组的野外验收。项目累计发现铅锌、金银、钨、重晶石等12个矿(化)点、40个矿(化)体，其中德立铅锌矿、营旺重晶石矿已获立项勘查。

1 计算模型

1.1 物理模型

  

图1 多元平行流蒸发器芯体结构示意图

图1为多元平行流蒸发器芯体结构示意图。为了节约计算时间，选取的计算区域尽可能小，根据换热器几何结构的对称性，本文对一个肋片单元内的对流换热进行研究，物理模型如图2所示。平行流蒸发器结构参数示意如图3所示，计算中采用的结构参数取值见表1[9]。

  

图2 物理模型示意图

  

图3 平行流蒸发器结构参数示意图

 

表1 平行流蒸发器结构参数取值

  

百叶窗间距Lp/mm1.3肋片厚度δ/mm0.1肋片宽度Fl/mm8.0百叶窗宽度Ll/mm7.0扁管大径Td/mm26肋片长度Fd/mm26百叶窗角度θ/(°)30扁管小径Dm/mm2.5扁管数N/个12肋片间距Fp/mm2.0扁管厚度δg/mm0.35管间距Tp/mm10.5

1.2 控制方程及边界条件

数值模拟采用常物性条件下的不可压缩空气的三维、稳态、层流模型，控制方程包括连续性方程、动量方程、能量方程及导热方程，边界条件设置见文献[10]。

1.3 数据处理

3) 空气侧换热系数随着百叶窗间距的增大先急剧增大，当达到一个峰值后缓慢减小，说明存在一个最佳百叶窗间距使空气侧换热系数最大；肋片间距不同，对应的最佳百叶窗间距不同。空气侧压降随着百叶窗间距的增大而增大，增加幅度先较大，然后变缓。

 

(1)

 

(2)

式(1)，(2)中 ha为空气侧换热系数，W/(m2·K)；ma为空气质量流量，kg/s；cpa为空气的比定压热容，J/(kg·K)；Tae为空气出口温度，K；Tai为空气进口温度，K；Aa为空气侧换热面积，m2；ΔTlm为空气进出口对数平均温差，K；Tw为扁管外壁温度，K。

空气侧压降为空气进口压力与出口压力之差：

Δpa=pai-pae

(3)

1) 数值模拟所得的换热系数和压降均高于实验关联式的计算结果，但两者变化规律相同，相对误差较小，所采用的计算模型和方法可行。

1.2.7 动物实验分析miR-454-3p对于结肠癌肝转移的影响 取两组对数生长期细胞，0.25%胰蛋白酶消化收集细胞，用无血清培养基洗涤重悬制成单细胞悬液。6周龄的BALB/c小鼠麻醉（水合氯醛，0.01 mL/g）后固定。于小鼠左上腹行横切口约6 mm，逐层剥离进腹后于腹外侧找到脾脏，小心显露，用1 mL注射器5号针头从脾上极进针约3 mm，注意进针与脾脏平行，将两组肿瘤细胞分别注入至两组小鼠的脾被膜下，结扎止血后切除脾脏，逐层关腹。缝合后伤口用青霉素涂敷。术后4周脱颈处死荷瘤小鼠，取出肝脏用4%多聚甲醛固定。观察两组小鼠肝脏表面转移灶数量和大小。

研究分析肋片间距为1.5 mm情况下百叶窗间距变化时的流场、压力场及温度场分布。图7为百叶窗间距分别为0.4，1.0，2.1 mm时对称面上局部空气速度矢量图。从图7可以看出：百叶窗间距为0.4 mm时，空气几乎全部沿着轴向方向流动；当百叶窗间距为1.0 mm时，空气一部分沿着轴向方向流动，另一部分从百叶窗间穿过；当百叶窗间距为2.1 mm时，空气几乎全部沿着百叶窗间通道流过。总的说来，随着百叶窗间距的增大，流过百叶窗间的空气量逐渐增大，这是因为百叶窗间距的增加导致空气沿着轴向方向流动的阻力增大，于是空气逐渐偏向沿着百叶窗方向流动。

2 数值模拟及计算结果分析

图10显示了不同肋片间距下换热系数和压降随百叶窗间距的变化。从图10可以看出：

2.1 百叶窗肋片内流场分布与分析

模拟分析了百叶窗间距为2.0 mm情况下百叶窗角度变化时的流场分布，研究百叶窗角度变化时空气侧传热和流动的变化规律。

图4显示了百叶窗角度θ分别为15°，28°和30°时对称面上压力的分布。从图4可以看出，增大百叶窗角度，压降增大，百叶窗角度为30°时压降明显大于15°时，这是因为百叶窗角度较大时空气在百叶窗前端形成较大的局部阻力，同时较大的百叶窗角度使得上下肋片的距离减小，所以轴向流动空气的压降损失也增大。

  

图4 不同百叶窗角度下对称面上压力分布

图5显示了百叶窗角度分别为15°，28°和30°时对称面上温度的分布。从图5可以看出，在相同的空气入口温度下，百叶窗角度为15°时的空气出口温度最高，百叶窗角度为28°时的空气出口温度最低，说明随着百叶窗角度的增大，换热系数先增大，增大到一个峰值后会减小，即存在一个最佳百叶窗角度，使换热系数最大。

  

图5 不同百叶窗角度下对称面上温度分布

2.2 数值模拟与实验关联式的比较

空气侧换热系数和压降随入口迎面风速变化的数值计算结果与实验关联式计算结果的比较如图6所示。从图6可以看出：数值模拟计算结果大于实验关联式计算结果，但变化规律相同；换热系数相对误差在5%以内，而压降相对误差较大，最大达到了20%。分析二者存在偏差的原因：一方面是由于数值计算中采用了一些假设，如假定空气为常物性，肋片与扁管之间没有热阻等；另一方面实验关联式也有一定的适用范围，实验关联式并不完全适用数值计算中采用的结构参数、物性数据。因此本文数值模拟所采用的计算模型是可行的。

 

  

图6 空气侧换热系数ha和压降Δpa随入口迎面风速ua变化的数值计算结果与实验关联式计算结果的比较

2.3 百叶窗间距对空气侧性能的影响

  

图7 不同百叶窗间距下对称面上局部空气速度矢量图

Chang等人整理了91种百叶窗肋片的实验数据，并拟合了传热和阻力性能的关联式[11-12]。

2) 对百叶窗角度变化时的压力场、温度场进行了模拟分析，研究了百叶窗角度变化时空气侧传热和流动的变化规律。

  

图8 不同百叶窗间距下对称面上压力分布

图8显示了百叶窗间距分别为0.4，1.0，2.1 mm时对称面上压力的分布。从图8可以看出：在相同的迎面风速下，随着百叶窗间距的增大，压降逐渐增大。分析其原因：从图8a可以看出，百叶窗间距为0.4 mm时，空气几乎全部沿着轴向方向流动，且上下肋片间的距离相对较大，因而阻力损失小；从图8b可以看出，当百叶窗间距增大到1.0 mm时，空气一部分沿着轴向方向流动，另一部分从百叶窗间穿过，这时虽然百叶窗间距增大后空气流经百叶窗间的宽度增大了，流动阻力略为减小，但是百叶窗间距的增大导致上下肋片间的距离相对较小，空气沿轴向方向的阻力大大增加，从而导致总的压降增大；从图8c可以看出，当百叶窗间距增大到2.1 mm时，空气几乎全部沿着百叶窗方向流动，这时百叶窗间距继续增大后，空气流经百叶窗的宽度增大了，但同时流动长度也增大了，且百叶窗间的空气流速较大，所以压降还是增大的，不过增大的幅度减小。

图9显示了百叶窗间距分别为0.4，1.0，2.1 mm时对称面上温度的分布。从图9可以看出：在肋片间距和空气迎面风速相同的情况下，百叶窗间距从0.4 mm增大到1.0 mm时，空气进口温度相同，而空气出口温度明显降低，显然换热效果增强了很多，这是因为百叶窗间距增大后，流经百叶窗间通道的空气增加了，而百叶窗区域换热系数较大，换热效果明显增强；但是百叶窗间距从1.0 mm增大到2.1 mm时，空气出口温度升高了，换热效果减弱了，这是因为百叶窗间距继续增大后，百叶窗间通道增大，空气流速减小，百叶窗区域的换热系数相应减小，因而换热效果减弱。

  

图9 不同百叶窗间距下对称面上温度分布

由于空气的温度变化不大，因此空气物性取常数，空气特征温度采用空气进口温度，空气的热物性参数取自文献[13]。多孔扁管和百叶窗肋片的导热系数为170 W/(m·K)[14]。数值计算由Fluent软件完成，建模和网格划分采用其配套的前处理软件Gambit。数值模拟中，速度-压力耦合计算采用SIMPLE算法，用TECPLOT软件将计算结果可视化,得到各特征断面温度场和流场的分布。计算收敛的标准：连续性方程、动量方程的残差标准为1.0×10-3；能量方程的残差标准为1.0×10-7。

选取我院2015年11月—2016年11月收治的31例直肠癌患者，其中，女性患者11例，男性患者20例，最小年龄为50岁，最大年龄为79岁，平均年龄为（63.2±5.8）岁。本组患者临床表现为腹部疼痛、不适感，便秘，血便。有4例患者出现明显消瘦情况。患者在术前实施MRI与CT检查。

 

  

图10 不同肋片间距下换热系数和压降随百叶窗间距的变化

1) 空气侧换热系数随着百叶窗间距的增大先急剧增大，当达到一个峰值后缓慢减小，说明存在一个最佳百叶窗间距使空气侧换热系数最大；肋片间距不同，对应的最佳百叶窗间距不同。

通过代谢组学评价AS，可弥补临床上主要以腰背部疼痛及晨僵等问卷主观症状诊断AS的不足，临床上常用的生物学指标HLA-B27虽在一定程度上可反映AS的发生发展，但其敏感性和特异性相对局限［6］，想要更全面、深刻地研究AS的发生发展机制，仍需结合症状、体征、生化指标等进行全面评价。

2) 空气侧压降随着百叶窗间距的增大而增大，增加幅度先较大，然后变缓。

3 结论

式中 Δpa为空气侧压降，Pa；pai为空气入口压力，Pa；pae为空气出口压力，Pa。

为了壮大欢迎队伍，他把“乡直”的哥们儿都请来了：有敲锣打鼓的，有扛彩旗的，还有吹唢呐的……在我们心目中，新站长一定是个精明强干的男同胞。

空气侧换热系数按下列公式计算：

进行此项工作的时候，特别要灌注温度因素，使温度保持在一个合理的区间。若是温度低于140℃，相关的工作人员必须要停止进行铺摊和压实工作。为了能够保证摊铺工作能够顺利的完成，运输车辆以及铺摊设备的车辆要保持恰当的距离。另外，根据铺摊工作的特征，天气若是下雨，应该立即停止铺摊工作，避免雨水对铺摊工作的影响。改性沥青在铺摊以后直至压实之前，切记千万不要在路面上放置任何杂物，以此对路面造成不必要的破坏。

参考文献：

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