第３７卷第８期 ２０１５年８月 舰船科学技术 Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．８ ＳＨＩＰ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ Ａｕｇ．，２０１５ 船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究 朱晓红 ，李海东 ，张卫东 （１．连云港职业技术学院机电工程学院，江苏连云港２２２００６； ２．无锡三达环保科技有限公司，江苏无锡２１４１３１） 摘 要： 采用数值模拟方法研究膜式螺旋管换热器在高温高压的工况下顺列结构和２种错列结构的对流换 热和流动特性，分析径向节距对顺列和错列结构换热和流动特性的影响。模拟结果与试验结果符合较好。研究发现： 顺列和错列结构对于换热及流动的影响随着径向节距的变化而变化。当径向节距ｓ．／ｄ＜１．６时，顺列结构的换热系 数和流动阻力高于错列结构；当１．６＜ｓ ／ｄ＜２．０时，顺列结构的平均换热系数与和错列结构几乎相等，错列结构的流 动阻力小于顺列结构；当ｓ ／ｄ＞２．０时，换热器的平均换热系数和压降与膜式螺旋管的布置方式无关，即顺列和错列 结构的换热系数及流动阻力基本相等。 关键词： 膜式螺旋管换热器；流动特性；换热特性；顺列和错列 中图分类号：ＴＫ１１＋５ 文献标识码：Ａ 文章编号： １６７２—７６４９（２０１５）０８—０１６５—０４ ｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１５．０８．０３５ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｐｉｒａｌ－ｔｕｂｅ ｍａｒｉｎｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ＺＨＵ Ｘｉａｏ．ｈｏｎｇ ，ＬＩ Ｈａｉ．ｄｏｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉ—ｄｏｎｇ （１．Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ ２２２００６，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｗｕｘｉ Ｓａｎｄａ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ，Ｌｔｄ．，Ｗｕｘｉ ２１４１３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｇａｓ（ｓｙｎｇａｓ）ｉｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ—ｃｏｉｌ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒａｄｉａｌ ｐｉｔｃｈ．Ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｉｎ ａ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｗｏｒｋｓ ｏｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ—ｃｏｉｌ ａｎｎｕｌａｒ ｃｈａｎｎｅｌｓ．Ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｔｏ ｂｅ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｄｉａｌ ｐｉｔｃｈ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｆｏｒ ａｌｉｇｎｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｆｏｒ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ａｔ ｌ／ｄ＜１．６；ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｆｏｒ ａｌｉｇｎｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ｉｓ ａｌｍｏｓｔ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｔｈｏｓｅ ｆｏｒ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ａｔ １．６＜８ １／ｄ＜２．０．ａｎｄ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｆｏｒ ａｌｉｇｎｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｆｏｒ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ；ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｆｏｒ ａｌｉｇｎｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ｉｓ ａｌｍｏｓｔ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｔｈｏｓｅ ｆｏｒ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｃｏｉｌ ａｔ １／ｄ＞２．０． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ—ｃｏｉｌ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ｆｌｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ；ａｌｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ０ 引 言 大部分船舶在航行过程中通过抽取外界空气来 降低机舱自身的温度，从而使得主机的热量能较快 排出，因而采用抽取外界空气与机舱主机的热冷却 水进行热交换的方式，使整个冷却水的温度降低。 由于膜式螺旋管管壳式换热器结构可靠、技术成熟、 生产成本低、可承受高温高压、适应性强，因而应 收稿日期：２０１４—０７—２５；修回日期：２０１４—０９—０１ 作者简介：朱晓红（１９７７一），女，副教授，主要从事机电、船舶理论教学与研究。 ・１６６・ 舰船科学技术 第３７卷 用的工程领域相当广泛¨Ｉ２ 。但目前大部分研究集 中在普通螺旋管 内部流体的流动与传热研究， 空气…・ （ ＝＝＝卜Ｃ卜（）… ＋ 顺列 对于膜式螺旋管组成的环形通道内气体的换热特性 研究较少。在船舶换热器中，高温冷却水在管内运 行，而低温空气则在壳侧运行，明显可以看出，壳 侧的传热系数远低于管内的传热系数，因此壳侧的 传热特性对于换热器的整体传热能力有重要的影响， 因此本文对膜式螺旋管换热器壳侧空气的换热特性 内圈（：） 二 ） ＝＝二＿）…一 外圈。 ：＝外圈 Ｈ Ｈ Ｈ … 卜（ ＝＝）… 空气—’ 内圈（＝、＝一 ＝）Ｈ＿－ｏ —Ｈ ～ … … 错列结构ａ 进行研究。由于膜式螺旋管组成的通道为顺列和错 列结构２种，所以本文采用数值模拟的方法对顺列 和错列的膜式螺旋管换热器进行研究，为膜式螺旋 管管壳式换热器的优化提供依据。 ｌ 模型和数值计算方法 船用膜式螺旋管壳式换热器是由多圈膜式螺旋 管组成的一个多环形通道换热器，本文将其中最内 圈的环形通道作为一个单独换热器进行研究，内圈 螺旋管（简称内圈）中心的圆形通道被挡板封死， 气流只能流经环形通道，内圈的外侧和外圈螺旋管 （简称外圈）的内侧参与换热，换热计算只针对通 道内的换热面。膜式螺旋管换热器的结构如图１所 示，顺列和错列的布置方式如图２所示，尺寸及模 拟参数如表１所示。 图１ 膜式螺旋管管壳换热器 Ｆｉｇ．１ Ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａｌ—ｃｏｉｌ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ 表１ 换热器的参数及流动参数 Ｔａｂ．１ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ 本文对于不同结构的换热器，入口空气速度为 ／Ｌ。，压力为Ｐ，温度为１０。ｃ。采用较高精度的二阶 迎风格式对三维稳态Ⅳ一Ｓ方程组（质量、能量、 动量守恒方程和组分输运方程）进行计算，同时采 用 一ｓ湍流模型，时间离散使用Ｇａｕｓｓ—Ｓｅｉｄｅｌ隐 式迭代，壁面边界条件为无滑移恒温条件，壁面温 度为７０℃，壁面附近网格进行加密。 外圈ｏ—ｏ 二＝＞ ＝＝）… 内圈ｏ—ＣＨ：内圈 一卜 一产 ： （）－… 错列结构ｂ 图２膜式螺旋管布置方式 Ｆｉｇ．２ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｈｅｌｉｃａ１．ｃｏｉｌ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ２ 计算结果与分析 图３为在相同径向节距（ｓ ／ｄ＝２．０）下顺列和 ２种错列结构的换热系数模拟值与试验关联式 预测值的对比。从图中可看出，在相同的尺ｅ下，顺 列和２种错列结构的换热系数几乎相等，并且顺列 和错列结构的换热系数模拟值与试验关联式所计算 的换热系数误差小于１０％。图３证明了试验获得的 关联式在实际工程中对顺列和错列结构同样适用， 又说明了本模拟结果的准确性。 ６・８ ６・６ ６・４ ６．２ 耋６．ｏ ５・８ ５・６ ５・４ ５－２ ９．０ ９．５ １０．０ １０．５ １１．０ １１．５ ｈｉｒｅ 图３实验值与模拟值的对比 Ｆｉｇ．３ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖａｌｕｅ ２．１ １／ｄ＝１．４ 图４为径向节距为ｓ ／ｄ＝１．４时，顺列和错列结 构下换热器的平均对流换热系数和换热器压降。从图 中可看出，在相同流速下，顺列结构换热器的换热系 数明显大于错列结构，顺列结构下的平均传热系数约 为２种错列结构的１２０％，错列结构６的对流换热系 数略大于错列结构ａ，顺列结构换热器压降远大于错 列结构，大约为错列结构换热器压降的２倍。 第８期 朱晓红，等：船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究 ．１６７． ６ｏｏ ３Ｏ０ｏ ９ ４００ ≥ 、黼 蒜 ２００ Ｏ ｌ Ｚ ｊ ４ ， 通道内气体流速／ｍ・Ｓ－ 图４不同布置的换热系数及压降 Ｆｉｇ．４ Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ 图５为径向节距为ｓ ／ｄ＝１．４时，相同气体流 速下顺列和错列结构换热器的局部对流换热系数。 从图中可看出，相对错列结构，顺列结构的螺旋管 和膜片上的局部换热系数都有明显升高。这是由于 顺列结构换热器通道的最小流通面积小于错列结构， 导致了顺列螺旋管处换热系数的提高。顺列通道中 气流在交替收缩和扩张的通道内流动，而径向节距 较小时，这种流通截面的收缩和扩张会非常剧烈， 导致了流体湍动度的增加，强化了传热，导致顺列 结构换热器膜片上的局部换热系数也高于错列结果， 最终导致了顺列结构的换热优于错列，但是在增强 传热的同时也带来了阻力增大的现象。 １Ｏｏｏ ８００ ≥６００ 锵Ｓ ４００ 赣 ２００ ０ ０．３０ ０．３５ Ｕ．４０ Ｘ／ｍ 图５ ｓ．／ｄ：１．４下不同布置方式下内圈的局部换热系数 Ｆｉｇ．５ Ｗａｌｌ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ＶＳ．ａｘｉａｌ ｌｅｎｇｔｈ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ２．２ ｓｌ／ｄ＝１．６和ｓｌ／ｄ＝２．０ 图６为径向节距为５。／ｄ＝１．６和ｓ，／ｄ＝２ ０时，顺列 和错列结构下换热器的对流换热系数。从图中可看出， 当节距为ｓ ／ｄ：１．６和５ ／ｄ＝２０时，在相同的流速下， 顺列结构换热器的平均换热系数与错列基本相同。 随着径向节距的增加，顺列结构下膜式螺旋管组成 的通道截面的交替收缩扩张趋势减弱，导致了顺列结构 下，流体的湍动度随着径向节距的增加而降低，其对于 薰 羹 ００ １。。 ｏ ｌ ２ ｊ ４ ５ ６ 通道内气体流速／ｍ・Ｓ 图６ ／ｄ＝１．６和２．０下不同布置方式下的换热系数 Ｆｉｇ．６ Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ａｔ ｉ／ｄ＝１．６ ａｎｄ ｊ／ｄ＝２．０ 传热的强化作用减弱。而错列结构下，膜式螺旋管组成 的通道可以改变流体的流动方向，在一定程度上增强了 流体对于膜片的冲刷，强化了膜片处的传热。可以弥补 由于顺列和错列结构导致的螺旋管处的局部换热系数差 值。最终导致错列与顺列下整个换热器的换热系数基本 相同。所以当ｓ．／ｄ＞１．６时，顺列与错列结构对于换热 器的整体换热系数没有影响，所以前人试验获得的换热 关联式可以应用于顺列和错列结构。 图７为径向节距为ｓ ／ｄ＝１．６和ｓ，／ｄ＝２０时，顺列 和错列结构下换热器的压降。从图中可看出，当ｓ．／ｄ＝ １．６时，在相同的流速下，顺列的压降大于错列，并且 错列结构ｂ的压降大于错列结构０。当节距为２．０时，顺 列的压降与错列相差不大，错列略小于顺列。 主３００ 糕 赣２００ ｌｏ０ ０ ｊ ２ ３ ４ ５ ６ 通道内气体流速，ｍ・ｓ＿ 图７ ｓ ／ｄ＝１．６和２．０下不同布置方式下的换热器压降 Ｆｉｇ．７ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ａｔ ｌ／ｄ＝１．６ ａｎｄ ｓｌ／ｄ＝２．０ 当ｓ ／ｄ＝１．６时，顺列结构换热器的压降却大 于错列，这是由于顺列结构下由于通道交替性的收 缩和扩张造成了流体湍动度的增加，进而增加了流 动的阻力，造成顺列结构的流动阻力大于错列；当 ｓ ／ｄ：２．０时，顺列和错列下，换热器的压降基本相 同，这是由于随着径向节距的增大，顺列导致的通 道的交替性收缩和扩张的趋势减小，导致了流体湍 动度减小，因此湍动对于换热器压降的影响减小， ・１６８・ 舰船科学技术 第３７卷 最终错列与顺列下，换热器的压降基本相同。 ２．３顺列和错列的选取 ＣＨＥＮ Ｔｉｎｇ—ｋｕａｎ，ＬＵＯ Ｙｕ—ｓｈａｎ，ＨＵ Ｚｈｉ—ｈｏｎｇ，ｅｔ ａ１． Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｕｐｅｒｅｒｉｔｉｃａｌ 由上文的分析可看出，在不同径向节距下，顺 列结构和错列结构对于换热器换热的影响不同。在 实际工程应用中如何选取顺列和错列结构，应当根 据径向节距的大小来确定。当径向节距ｓ ／ｄ＜１．６ 时，应当采用顺列结构，在牺牲一定流动阻力的情 况下提高换热系数；当１．６＜ｓ ／ｄ＜２．０时，应当采 ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｏｉｌｅｒ ｓｐｉｒａｌｌｙ ｗａｔｅｒ ｗａｌｌ ｔｕｂｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃｓ，２００５，２５（２）：２４７—２５０． ［４］ 唐人虎，尹飞，陈听宽．超临界变压运行直流锅炉内螺纹 管螺旋管圈水冷壁的传热特性研究［Ｊ］．中国电机工程 学报，２００５，２５（１６）：９０—９５． ＴＡＮＧ Ｒｅｎ—ｈｕ，ＹＩＮ Ｆｅｉ，ＣＨＥＮ Ｔｉｎｇ—ｋｕａｎ．Ａｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ ｗａｌｌ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｒｎａｌ 用错列结构，这是由于在这个节距区间内，顺列结 构换热器的平均换热系数与错列结构基本相等，而 错列结构可以有效的减少换热器的流动阻力，并且 在相同的流速下，错列结构ａ的流动阻力小于错列 结构ｂ；当ｓ ／ｄ＞２．０时，换热器的平均换热系数和 压降与膜式螺旋管的布置方式无关，所以采用顺列 和错列结构对于换热器没有影响。 ３ 结 语 本文研究了３种不同径向节距下的顺列和错列 膜式螺旋管环形通道内的流动与换热特性。对比不 同径向节距下，顺列和２种错列结构的换热及阻力 特性。结果发现，顺列和错列结构对于膜式螺旋管 换热器换热和流动的影响随着径向节距的变化而变 化。当ｓ，／ｄ＜１．６时，顺列结构的换热系数和流动 阻力高于错列结构；当１．６＜ｓ ／ｄ＜２．０时，顺列结 构的平均换热系数和错列结构几乎相等，错列结构 的流动阻力小于顺列结构，并且在相同的流速下， 错列结构ａ的流动阻力小于错列结构ｂ；当ｓ ／ｄ＞ ２．０时，膜式螺旋管换热器的平均换热系数和压降 与膜式螺旋管的布置方式无关，即顺列和错列结构 的换热系数及流动阻力基本相等。因此，应当按照 径向节距的大小来选取膜式螺旋管的布置方式。 参考文献： ［１］ 韩启元，许世森．大规模煤气化技术的开发与进展［Ｊ］． 热力发电，２００８，３７（１）：４—８． ＨＡＮ Ｑｉ—ｙｕａｎ，ＸＵ Ｓｈｉ—ｓｅｎ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ｃｏａｌ ｇａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，２００８，３７（１）：４—８． ［２］ 刘丹，张忠国，赵可卉，等．螺旋管式二次流混合器的混 合性能［Ｊ］．化工学报，２０１１，６２（１０）：２７０７—２７１２． ＨＵ Ｄａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ—ｇｕｏ，ＺＨＡＯ Ｋｅ—ｈｕｉ，ｅｔ ａ１．Ｍｉｘｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｈｅｌｉｃａｌ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ—ｆｌｏｗ ｍｉｘｅｒ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣＩＥＳＣ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１１，６２（１０）：２７０７—２７１２． ［３］ 陈听宽，罗毓珊，胡志宏，等．超临界锅炉螺旋管圈水冷壁传 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Ｔｒａｎｓｆｅｒ，１９９９，４２：７３９—７５１． ［９］ ＭＯＡＷＥＤ Ｍ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌａ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｎｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｈｅｌｉｃｏｉｄａｌ ｐｉｐｅｓ ｉｎ ＨＶＡＣ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００５， ４６：２９９６—３０１３． ［１Ｏ］ＲＯＳＡＧＵＴＩ Ｎ Ｒ，ＦＬＥＴＣＨＥＲ Ｄ Ｆ．Ｌａｍｉｎａｒ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ａ ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｗｉｔｈ ｓｅｍｉ・ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｒｏｓｓ—ｓｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅａｔ ａｎｄ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２００６（８）：２９１２—２９２３． ［１１］赵振兴，杨震，刘宏，等．煤粉加压气化炉膜式螺旋管和 蛇形管对流传热特性研究［Ｊ］．西安交通大学学报， ２０１１，４５（１）：１６—２０． ＺＨＡＯ Ｚｈｅｎ－ｘｉｎｇ，ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎ，ＬＩＵ Ｈｏｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｓｙｎｇａｓ ｃｏｏｌｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１１，４５（１）：１６—２０． ［１２］杨震，赵振兴，郭琴琴，等．高压气体在膜式螺旋管环形 通道中的对流换热特性［Ｊ］．西安交通大学学报，２０１０ （１１）：１７—２２． ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎ，ＺＨＡＯ Ｚｈｅｎ—ｘｉｎｇ，ＧＵＯ Ｑｉｎ—ｑｉｎ，ｅｔ ａ１． Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇａｓ ｉｎ ｎａｎｕｌａｌ￣ｃｈａｎｎｅｌ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗｉｔｈ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｐｉｒａｌ ｔｕｂｅｓ ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１０（１１）：１７—２２．
