管殼式換熱器校核計(jì)算與數(shù)值模擬研究.pdf

1、換熱器是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的重要部件之一,換熱器性能的好壞決定了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,因此,其性能的提高成為了換熱器設(shè)計(jì)研究的重中之重。針對換熱器性能,本文應(yīng)用理論計(jì)算方法分析及FLUENT模擬手段對其進(jìn)行了研究。
　　本文首先對一般尺寸下的管殼式換熱器性能校核計(jì)算方法進(jìn)行了研究。分析了換熱器管程和殼程傳熱計(jì)算方法,建立了管內(nèi)外傳熱膜系數(shù)計(jì)算模塊和效率-單元數(shù)計(jì)算模塊;分析了殼側(cè)及管側(cè)壓降計(jì)算方法,建立了壓降性能計(jì)算模塊;編制了換熱

2、器程序界面,初步開發(fā)了管殼式換熱器性能校核軟件,本軟件可用于管殼式換熱器(折流板為單弓形)的工程校核計(jì)算,具有一定的工程價(jià)值。
　　其次,一些航空航天滑油系統(tǒng)中的換熱器,由于其工作環(huán)境的限制,需將其制成矩形緊湊式換熱器。其性能計(jì)算方法與一般尺寸下的圓形管殼式換熱器大有不同。本文對此種換熱器進(jìn)行了性能計(jì)算方法的研究,編制了相應(yīng)校核程序。此外,本文還搭建了滑油系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái),對矩形換熱器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,通過實(shí)驗(yàn)手段對仿真程序進(jìn)行了準(zhǔn)確性驗(yàn)

3、證。
　　最后,本文還應(yīng)用數(shù)值方法,重點(diǎn)針對折流板缺口高度及折流板間距,對管殼式換熱器流動(dòng)和傳熱進(jìn)行了模擬計(jì)算。分析了折流板缺口高度對換熱器殼側(cè)流動(dòng)及傳熱的影響,給出了缺口高度在0.2D~0.4D變化時(shí),換熱器的性能變化曲線,得到了最優(yōu)缺口高度;研究了折流板間距對換熱器殼側(cè)流動(dòng)及傳熱的影響規(guī)律,分析了換熱器傳熱性能隨折流板數(shù)目的變化規(guī)律,得到了最佳折流板數(shù)目。著重分析了不同折流板缺口高度及折流板間距下,殼側(cè)流動(dòng)單元內(nèi)缺口區(qū)壓降及錯(cuò)