射流角度對三角形螺旋夾套傳熱性能的影響

張 偉，王宗勇，王 超，韓 旭，劉 磊

（沈陽化工大學(xué) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110000）

換熱器作為化工、輕工、石油、動(dòng)力等許多工業(yè)部門中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)備之一，按傳熱特征分為直接接觸式換熱器、蓄熱式換熱器和間壁式換熱器。螺旋夾套是一種間壁式換熱裝置，與反應(yīng)釜壁面之間形成傳熱介質(zhì)的密封螺旋流動(dòng)空間，具有結(jié)構(gòu)緊湊和傳熱高效等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于能源動(dòng)力、化工和石油等領(lǐng)域［1］。流體在螺旋夾套內(nèi)流動(dòng)的過程中，會受到夾套結(jié)構(gòu)彎曲和扭曲的共同作用，產(chǎn)生截面二次流，對螺旋主流的溫度均化以及對傳熱邊界層的擾動(dòng)作用增強(qiáng)，傳熱效果明顯強(qiáng)于直管或整體夾套。因此研究螺旋夾套內(nèi)的換熱特性對工程實(shí)際應(yīng)用具有重要意義［2-3］。對于螺旋夾套的傳熱強(qiáng)化性能研究主要包括三方面內(nèi)容，也是研究的三個(gè)主要階段，分別為改進(jìn)結(jié)構(gòu)、加設(shè)元件及耦合流動(dòng)。初期研究，主要側(cè)重于改變螺旋夾套結(jié)構(gòu)（截面尺寸、螺旋半徑、螺距）、流體特性（液體、氣體、密度、黏度）等，如Dhotre 等［4-5］對層流和湍流條件下冷卻液流經(jīng)半圓管夾套的流動(dòng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，建立了半圓管夾套傳熱系數(shù)的關(guān)聯(lián)式；邢云緋等［6］對矩形截面螺旋夾套內(nèi)的湍流傳熱特性進(jìn)行了數(shù)值研究，分析了不同入口Re、曲率半徑及扭矩等對通道內(nèi)溫度場和速度場的影響；張麗等［7］分析了不同高寬比矩形截面螺旋夾套內(nèi)的軸向速度、二次流速度、流函數(shù)以及渦量的分布規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，截面高寬比越小時(shí)，二次流動(dòng)越明顯，相應(yīng)的摩擦系數(shù)越大；王翠華等［8-9］通過改變?nèi)切温菪龏A套的曲率和撓率對流體流動(dòng)和換熱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬，并與半圓管螺旋夾套進(jìn)行了比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三角形螺旋夾套的平均阻力系數(shù)（f）比半圓管螺旋夾套小；Zhang 等［10］改變了螺旋夾套的結(jié)構(gòu)，增大壁面波紋度，并與光滑螺旋夾套的傳熱性能進(jìn)行了比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，流動(dòng)阻力增長幅度小于傳熱能力增長幅度，總體性能大于1；林清宇等［11］對螺旋夾套內(nèi)流體流動(dòng)與傳熱特性進(jìn)行了相關(guān)研究，在螺旋夾套內(nèi)加入納米流體，分析不同基液對螺旋通道流動(dòng)及傳熱特性的影響；G?kaslan 等［12］在螺旋夾套內(nèi)加入不同直徑的鋼球來進(jìn)行層流實(shí)驗(yàn)研究，給出了壓降與修正系數(shù)的關(guān)聯(lián)式，并表明螺旋夾套內(nèi)放置多孔介質(zhì)會導(dǎo)致壓降增加和擾動(dòng)增強(qiáng)。研究的第二階段主要側(cè)重于在螺旋夾套內(nèi)加入各種結(jié)構(gòu)及排列方式的擾流元件（渦流發(fā)生器），如陳貴東等［13］在矩形螺旋夾套內(nèi)加入圓柱繞流元件，對螺旋夾套內(nèi)局部換熱特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，得到了圓柱繞流元件周圍不同螺旋角處的換熱效果，且螺旋角約為40°時(shí)換熱效果最佳；Qing 等［14］以改變螺旋夾套中擾流元件的形狀和排列結(jié)構(gòu)為變量來研究不同工況下的流動(dòng)和傳熱特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，組合式的擾流元件比常規(guī)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化綜合效果提高了40%左右；張麗等［15］在半圓形螺旋夾套內(nèi)安裝三角對翼擾流元件，以研究流動(dòng)特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三角對翼的安裝增強(qiáng)了二次流場和流體湍動(dòng)能。加設(shè)擾流元件增加了制造安裝的難度，且擾流元件在流體沖擊作用下有可能會脫落，進(jìn)而阻礙螺旋夾套內(nèi)流體的流動(dòng)，甚至影響螺旋夾套的正常傳熱過程。因此，近期有研究者提出了在螺旋流道內(nèi)加入射流，實(shí)現(xiàn)螺旋流和射流耦合流動(dòng)的強(qiáng)化傳熱方法，其中李雅俠等［16-18］對圓形截面螺旋管和矩形截面螺旋夾套在加入射流情況下的傳熱性能進(jìn)行了研究，分析了射流角度（α）（30°～60°）和射流比對傳熱性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，射流的加入明顯提高了螺旋夾套的傳熱性能。

目前，關(guān)于射流強(qiáng)化螺旋夾套傳熱性能的研究處于起步階段，由于α是影響射流與螺旋主流（橫流）流動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)，因此本工作從該參數(shù)入手對三角形螺旋夾套的傳熱性能進(jìn)行研究，重新定義α并擴(kuò)大研究范圍（30°～150°），旨在得到α對三角形螺旋夾套傳熱性能的影響規(guī)律，為三角形螺旋流和射流耦合流動(dòng)的傳熱理論和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

1 數(shù)值模擬方法

1.1 物理模型

本工作所研究的三角形螺旋夾套可看做由一等腰直角三角形截面沿著某一圓柱螺旋線轉(zhuǎn)動(dòng)得到，針對螺旋線和螺旋夾套建立空間直角坐標(biāo)系O-XYZ，其中OZ軸為螺旋線回轉(zhuǎn)軸（螺旋軸），三角形截面斜邊與OZ軸平行，截面斜邊中點(diǎn)位于螺旋線上，截面起始位置（螺旋夾套入口）位于XOZ平面內(nèi)且OX軸通過入口斜邊中點(diǎn)，三角形螺旋夾套物理模型如圖1a 所示。螺旋夾套的各幾何參數(shù)為：螺旋半徑Rc=165 mm；螺距H=50 mm；螺旋圈數(shù)為3 圈（即進(jìn)出口間螺旋角θio=6π，θ為螺旋角）；直角三角形截面斜邊a=34 mm；在距離螺旋夾套入口7π/2 處設(shè)置一圓形截面射流管，射流管內(nèi)直徑d=12 mm，射流管與螺旋夾套相對位置關(guān)系如圖1b 所示。α定義為射流管軸線與三角形螺旋夾套截面直角頂點(diǎn)所在螺旋線切線的夾角。本工作所分析的射流管軸線與螺旋線相交，且始終處于螺旋線在交點(diǎn)處的密切平面內(nèi)，本工作所研究的角度范圍為α=30°～150°。

圖1 帶有射流管的三角形螺旋夾套物理模型（a）及射流管與螺旋夾套相對位置（b）Fig.1 Physical model of triangular spiral jacket with jet tube(a) and relative position of jet tube and spiral jacket(b).

1.2 數(shù)學(xué)模型

射流和螺旋流均以相同條件下的不可壓縮流體——水為工作介質(zhì)。因?yàn)镽ealizablek-ε模型適用于旋轉(zhuǎn)流動(dòng)、強(qiáng)逆壓梯度的邊界層流動(dòng)、流動(dòng)分離和二次流等，特別是射流曲率變化大的情況下有很好的表現(xiàn)［19］，故采用Realizablek-ε湍流模型，對加入射流管的等腰直角三角形螺旋夾套內(nèi)流體的三維穩(wěn)態(tài)湍流流動(dòng)與換熱進(jìn)行數(shù)值模擬，并結(jié)合時(shí)均控制方程和能量方程對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理［20］。

1.3 數(shù)值模擬方法及邊界條件

采用CFD 軟件的Fluent 模型進(jìn)行數(shù)值模擬，螺旋夾套主流入口和射流管入口均采用速度入口，入口水溫均為293 K，螺旋夾套出口為充分發(fā)展出口。根據(jù)Srinivasan［21］提出的螺旋夾套臨界Re（Recr）表達(dá)式可知，在本工作螺旋夾套結(jié)構(gòu)參數(shù)下Recr=6 386，本工作所研究的Re范圍為9 000～12 000，在該范圍內(nèi)流體已進(jìn)入湍流狀態(tài)。設(shè)置螺旋夾套內(nèi)壁面為受熱面，受熱面為恒溫邊界條件，恒定壁溫為373 K。將螺旋夾套進(jìn)出口間流體的平均溫度作為工質(zhì)的定性溫度，工質(zhì)的物性參數(shù)（ρ，Cp，λ，μ）以工質(zhì)的平均溫度為參考而確定。壓力-速度耦合采用SIMPLEC 算法，二階壓力離散，動(dòng)量、湍動(dòng)能、湍流耗散率、能量方程均采用二階迎風(fēng)離散，能量方程收斂殘差設(shè)置為10-6，其余收斂殘差均設(shè)置為10-4。

1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證

數(shù)值模擬網(wǎng)格采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，并對傳熱壁面邊界區(qū)域、射流管與螺旋夾套交接處進(jìn)行了網(wǎng)格加密，如圖2 所示。為了消除網(wǎng)格尺寸對計(jì)算結(jié)果的影響，提高計(jì)算結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，本工作采用5 套網(wǎng)格對研究對象在流動(dòng)和結(jié)構(gòu)參數(shù)相同情況下（α=45°、螺旋夾套當(dāng)量直徑與射流管直徑的比值dh/d=1.17、螺旋主流Re=10 000）的傳熱性能進(jìn)行模擬計(jì)算。圖3 為網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證。結(jié)合圖2和圖3 可知不同網(wǎng)格數(shù)量下螺旋夾套平均努塞爾數(shù)（Num）和f的變化情況。當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量較少時(shí)，Num和f產(chǎn)生較大幅度的變化，整體趨勢是隨著網(wǎng)格數(shù)目的增加而增加，當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量達(dá)到311 萬以后，Num和f基本保持不變，為了兼顧數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性以及計(jì)算時(shí)間，本工作選取311 萬左右的網(wǎng)格數(shù)量進(jìn)行數(shù)值模擬，網(wǎng)格最大節(jié)點(diǎn)間距為1.1 mm。

圖2 三角形截面（a）及射流管與螺旋夾套交接處（b）的網(wǎng)格Fig.2 Mesh of triangular cross-section(a) and the junction of jet tube and spiral jacket(b).

圖3 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證Fig.3 Mesh independence validation.

1.5 模擬結(jié)果驗(yàn)證

為了驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，本工作分別對不帶射流管的單一螺旋夾套和帶有射流管的螺旋夾套進(jìn)行了數(shù)值模擬，并在工質(zhì)及結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的情況下與文獻(xiàn)［22］進(jìn)行了對比，結(jié)果見圖4。由圖4 可知，這三種數(shù)值模擬結(jié)果中的Num隨著Re的增大有著相似的變化規(guī)律。而且單一螺旋夾套的數(shù)值模擬結(jié)果中Num和文獻(xiàn)值的最大偏差在5.1%左右，驗(yàn)證了該數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。

圖4 數(shù)值模擬結(jié)果驗(yàn)證Fig.4 Numerical simulation results validation.

2 結(jié)果與討論

2.1 螺旋截面速度分布變化分析

流體在螺旋夾套入口段和射流影響區(qū)域都有較大的速度波動(dòng)，已有的傳熱理論及研究結(jié)果均表明速度變化對于傳熱具有直接影響，為了揭示夾套橫截面速度分布沿螺旋軸線（相對螺旋角γ=θ/θio）的變化情況，定義相鄰截面的速度方差（σ）為：

式中，vhi為后面截面（分析截面）某點(diǎn)速度，m/s；vqi為相鄰前面截面某點(diǎn)（與后面截面是同一點(diǎn)）速度，m/s；n為截面上所取速度點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

圖5 為螺旋夾套截面σ隨γ的變化情況。由圖5 可知，從進(jìn)口處到γ=0.200，σ呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，這說明流體均勻流進(jìn)入口后速度分布的差異快速增大，在γ=0.080 處σ達(dá)到最大值，之后以相對緩慢的速度下降，在γ=0.200 位置（即θ=3π/2）處接近于0，說明在該流動(dòng)長度范圍內(nèi)螺旋流處于未充分發(fā)展段；而γ=0.200～0.543 范圍內(nèi)σ始終處于極低水平，說明螺旋流處于充分發(fā)展?fàn)顟B(tài)；當(dāng)γ≥0.543 后，σ呈現(xiàn)快速上升趨勢，在γ=0.583（射流安裝位置）處達(dá)到最大值，而后進(jìn)入下降階段，在γ=0.900 處σ再次趨近于0，說明在γ=0.543～0.900 范圍為射流的影響區(qū)域，該長度占螺旋夾套總長的35%，說明射流對螺旋流速度分布的影響很大，而射流對傳熱的影響長度范圍有待后面進(jìn)一步分析。在γ=0.900～1.000 范圍，螺旋流再次進(jìn)入充分發(fā)展的恒定流動(dòng)階段，加上入口附近的恒定流動(dòng)段，在整個(gè)流道長度范圍內(nèi)充分發(fā)展流長度約占總長的28%。

圖5 螺旋夾套不同截面位置處的σFig.5 Velocity variance(σ) at different cross sectional positions of the spiral jacket.

2.2 阻力系數(shù)分析

圖6 為不同α下f隨著Re的變化趨勢。由圖6 可知，不同α的螺旋夾套以及單一螺旋夾套內(nèi)f均隨著Re的增大而下降，這是由阻力系數(shù)定義決定的，也就是阻力系數(shù)與速度成一定的反比關(guān)系，是流動(dòng)的一種基本規(guī)律。縱向觀察圖中各條曲線可知，單一螺旋夾套將各角度射流夾套分成兩部分：當(dāng)α=90°～150°范圍時(shí)，射流夾套f高于單一夾套f；當(dāng)α=60°時(shí)兩者已經(jīng)比較接近，特別是相同的Re下還略有降低；當(dāng)30°≤α≤45°時(shí)射流夾套的f要小于單一夾套f，但相差不大。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：射流以較高的流速射入螺旋夾套后會對螺旋流產(chǎn)生卷吸作用，同時(shí)也會對壁面產(chǎn)生沖擊作用，此外射流的核心區(qū)對螺旋流還有產(chǎn)生阻流繞流作用。當(dāng)90°＜α≤150°范圍時(shí)，射流與螺旋流整體呈逆流狀態(tài)，隨著角度的增大，盡管對壁面的沖擊作用有所降低，但射流的阻流作用顯著增大，導(dǎo)致f上升；當(dāng)α=90°左右時(shí)，射流與螺旋流呈錯(cuò)流狀態(tài)，射流對壁面的沖擊作用最強(qiáng)，對螺旋流的阻流作用也比較大，致使f也處于一個(gè)較高水平；當(dāng)30°≤α＜90°時(shí)，射流與螺旋流整體成并流狀態(tài)，除了上述的能量消耗因素之外，射流對螺旋流還具有一定的推動(dòng)作用，當(dāng)α=60°左右時(shí)，射流對流體的正反兩方面作用達(dá)到一種平衡狀態(tài)，因而f與單一螺旋夾套f接近，而當(dāng)30°≤α≤45°時(shí)射流對流體推動(dòng)作用超過了對流體的阻礙作用，所以f小于單一夾套f。

圖6 不同α 下f 隨Re 的變化關(guān)系Fig.6 Relationship between f and Re at different α.

基于圖6 的模擬結(jié)果，擬合出f的關(guān)聯(lián)式，見式（2）。

適用范圍為9 000 ≤Re≤12 000，30°≤α≤150°，擬合點(diǎn)處的最大誤差不超過2%，擬合的相關(guān)系數(shù)（R2）為0.96。

2.3 傳熱特性分析

為了分析傳熱與速度之間的關(guān)系，繪制了不同螺旋角度下螺旋夾套截面努塞爾數(shù)（軸向截面努塞爾數(shù)（Nua））變化曲線，見圖7。對比圖7 和圖5 可知，Nua與σ存在著相似的變化規(guī)律。當(dāng)γ≤0.200 時(shí)，傳熱也處于非充分發(fā)展階段，傳熱邊界層逐漸增厚，傳熱效果變差；當(dāng)γ=0.200～0.543范圍時(shí)，傳熱與流動(dòng)同步進(jìn)入到充分發(fā)展階段，在該階段Nua處于較低水平；當(dāng)γ=0.543～0.700 范圍時(shí)，由于射流作用，Nua相比上游充分發(fā)展段顯著增大，先升后降，在射流入射位置達(dá)到最大值，之后進(jìn)入下降階段，直到γ=0.700 開始進(jìn)入變化較小的平穩(wěn)階段，但該階段的Nua也明顯高于射流入射點(diǎn)上游的傳熱充分發(fā)展段，約高30%，說明γ=0.543～1.000 范圍均是射流強(qiáng)化傳熱的影響區(qū)域，占夾套總長的45%，高于射流對速度分布的影響范圍。因此，流動(dòng)與傳熱具有良好的協(xié)同關(guān)系，速度差別增大有利于提高傳熱性能。

圖7 Nua 隨截面位置的變化Fig.7 Change of axial local Nussell number(Nua) with cross-section position.

圖8 為不同α下螺旋夾套的Num隨Re的變化關(guān)系。由圖8 可知，Num均隨著Re的增大而增大，且加入射流的螺旋夾套的Num要遠(yuǎn)大于單一螺旋夾套的Num。在所研究的Re范圍內(nèi)至少提高10.5%。對比不同α下的Num曲線可知，隨著α的不斷增大，Num也相應(yīng)增大，只不過增大幅度相對較小，α=150°與α=30°相比提升7%左右。產(chǎn)生這種變化的原因?yàn)椋寒?dāng)α≤90°時(shí)，隨著α的增大射流對壁面的沖擊作用增加，傳熱邊界層減薄；而當(dāng)α＞90°時(shí)，雖然射流對傳熱壁面的直接沖擊強(qiáng)度有所削弱，但是由于與螺旋流呈逆流狀態(tài)，近壁面回流區(qū)域隨α的增大而增大，致使傳熱邊界減薄、擾動(dòng)程度增強(qiáng)，該增強(qiáng)程度超過沖擊削弱程度，因而在整個(gè)α范圍，均表現(xiàn)為α增大，Num提高。

圖8 不同α 下Num 隨Re 的變化關(guān)系Fig.8 Relationship between Num and Re at different α.

根據(jù)Num隨Re和α變化的模擬結(jié)果，擬合出Num的關(guān)聯(lián)式，見式（3）。

適用范圍為9 000 ≤Re≤12 000，30°≤α≤150°，擬合點(diǎn)處的最大誤差不超過1%，擬合的R2為0.996。

為了進(jìn)一步揭示射流對螺旋夾套內(nèi)壁面換熱的強(qiáng)化作用，研究了傳熱壁面不同徑向位置局部努塞爾數(shù)（徑向局部努塞爾數(shù)（Nuc））隨局部相對坐標(biāo)z/a的變化情況（Re=10 000，α=π/4），見圖9。由圖9 可知，不同截面處的Nuc都呈現(xiàn)了兩邊高中心略低的現(xiàn)象，γ=0.300（射流管之前）處的Nuc整體低于其他螺旋位置曲線，說明傳熱壁面整個(gè)長度均得到了射流的強(qiáng)化。射流入射截面位置（γ=0.583）處的Nuc遠(yuǎn)大于上游γ=0.300 處，隨著截面位置逐漸向下游移動(dòng)，Nuc逐漸減小至穩(wěn)定數(shù)值，但也明顯高于射流入射點(diǎn)上游。對比不同徑向位置，可見三角形截面斜邊角點(diǎn)附近傳熱效果較好，優(yōu)于中心范圍。形成這種差別的原因?yàn)椋荷淞鳑_擊到壁面后，向兩側(cè)分流形成二次流，由于越靠近角點(diǎn)流動(dòng)面積越小，流速會相應(yīng)增大，導(dǎo)致角點(diǎn)附近傳熱增強(qiáng)；角點(diǎn)和中心區(qū)域Nuc大小關(guān)系主要取決于射流比，當(dāng)射流比增大后中心區(qū)域Nuc會進(jìn)一步增強(qiáng)，二次流向?qū)ΨQ軸方向靠攏，中心區(qū)域的Nuc會高于角點(diǎn)區(qū)域。

圖9 Nuc 隨不同截面位置的變化關(guān)系Fig.9 Variation of radial local Nusselt number(Nuc) with different section positions.

2.4 綜合強(qiáng)化傳熱性能的分析

射流管在三角形螺旋夾套外壁安裝，在增大螺旋夾套內(nèi)壁面的換熱效果的同時(shí)，也會使流動(dòng)阻力相應(yīng)增加。為了綜合分析傳熱效果和流動(dòng)阻力情況下的相對傳熱效果，引進(jìn)傳熱性能綜合評價(jià)因子（PEC）來表征加入射流后的螺旋夾套傳熱性能［23］。

式中，Nu0m為無射流螺旋夾套內(nèi)壁面換熱的平均努塞爾數(shù)；f0為無射流螺旋夾套內(nèi)的平均阻力系數(shù)。

圖10 為不同α下PEC 隨Re的變化關(guān)系。由圖10 可知，任一角度的PEC 均隨著Re的增大而增大，且增大趨勢基本一致。在Re一定的情況下，α=30°～135°時(shí)，PEC 隨著α的增大而下降，原因?yàn)樯淞髋c主流匯合后會增強(qiáng)主流的徑向速度，使其對內(nèi)壁面邊界層的沖刷更為劇烈，α越大這種效果越強(qiáng)，內(nèi)壁面換熱也就越強(qiáng)，但隨之帶來的是射流對主流軸向速度的抑制，使阻力也越來越大，射流與主流交匯處會出現(xiàn)部分區(qū)域的流體速度急劇下降的現(xiàn)象，阻力增加的幅度超過了努塞爾數(shù)的增加幅度，故PEC 下降。而α=135°～150°時(shí)PEC 上升的原因是由于α的增大，射流對壁面的沖擊作用雖然有所減弱，但射流使近壁面區(qū)域的回流區(qū)域明顯增大，對傳熱邊界層的擾動(dòng)顯著增強(qiáng)，流體阻力增大的程度小于Num增大的程度，故出現(xiàn)PEC 上升現(xiàn)象。可以明顯看到α=30°～45°的PEC 相差不大，比其他角度好。因此，從綜合傳熱性能角度，α=30°～45°對于三角形螺旋夾套是一種比較好的選擇。

圖10 不同α 下PEC 隨Re 的變化關(guān)系Fig.10 Relationship between PEC and Re at different α.

3 結(jié)論

1）在所研究的Re范圍內(nèi)，Num和f均隨著α的增大而增大，Num和f與Re和α的擬合關(guān)系分別為：Num=0.163 02Re0.65886α0.0181和f=0.502 53Re-0.32472α0.08954。

2）三角形螺旋夾套內(nèi)流速分布與傳熱效果存在良好的匹配關(guān)系，σ較大截面的傳熱效果較好，即Nua正比于σ，在γ=0.543～0.700 范圍內(nèi)Nua增大明顯，最大Nua相比Num提升了30%，而射流對速度和傳熱的影響區(qū)域范圍分別占夾套總長的35%和45%。

3）射流強(qiáng)化了Nuc，斜邊角點(diǎn)及中心部位增加尤為明顯，Nuc沿豎直壁面呈現(xiàn)兩端及中心高的分布特點(diǎn)。

4）PEC 隨著α的增大呈現(xiàn)先下降（α=30°～135°）后上升（α=135°～150°）的變化規(guī)律，α=30°～45°范圍內(nèi)PEC 接近，且PEC 最高。從綜合性能角度而言，α=30°～45°對于三角形螺旋夾套是一種比較好的選擇。