管殼式換熱器殼程流場與性能研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入，惡劣的氣候環(huán)境，資源的無節(jié)制開采等造成節(jié)能減排是當(dāng)前大家必須面對的課題。因此研究管殼式換熱器的換熱性能時我們必須首先考慮其綜合換熱效率，特別是殼程流體的流動狀態(tài)及分布特征，深度了解其流場變化對優(yōu)化換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高設(shè)備的換熱性能及能源利用率具有重要的意義。本文以單殼程、雙管程管殼式換熱器為模型，借助流體力學(xué)軟件FLUENT對殼程流場進行三維數(shù)值模擬，并探討了提高模擬精度的方法。
　　管殼式

2、換熱器殼體直徑為350mm，換熱管規(guī)格為φ25×2.5，換熱管長度為1500mm，換熱管數(shù)為76根，換熱管采用正三角形排列。單弓形折流板換熱器共模擬了5種不同的折流板間距和4種不同的折流板缺口高度的情況。模擬結(jié)果表明:折流板間距越小，換熱性能越好，折流板缺口越大，在折流板的迎風(fēng)處和背風(fēng)處產(chǎn)生的流體滯留區(qū)越大，而換熱器殼程的壓降越小。對于雙弓折流板換熱器，采用一種折流板缺口，4種不同的殼程進口流速，模擬了相同折流板間距下A板、B板為第一塊

3、折流板時，不同的殼程進口流速對流場分布的影響。雖然雙弓形折流板換熱器對殼程中的總壓力降的降低起到了一定的積極作用，但是表面換熱系數(shù)卻遠不及單弓形折流板換熱器。
　　管殼式換熱器在模擬過程中采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型、速度壓力耦合SIMPLE算法，壓力方程的離散方程選用Standard格式。通過數(shù)值模擬，我們不僅對殼程結(jié)果的變化對管殼式換熱器性能的影響有深度了解，還可以確定最佳的換熱器折流板間距和折流板缺口高度的組合方式，從而為管殼式換