管殼式換熱器校核計算與數(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系統(tǒng)的運行狀況,因此,其性能的提高成為了換熱器設(shè)計研究的重中之重。針對換熱器性能,本文應(yīng)用理論計算方法分析及FLUENT模擬手段對其進行了研究。
　　本文首先對一般尺寸下的管殼式換熱器性能校核計算方法進行了研究。分析了換熱器管程和殼程傳熱計算方法,建立了管內(nèi)外傳熱膜系數(shù)計算模塊和效率-單元數(shù)計算模塊;分析了殼側(cè)及管側(cè)壓降計算方法,建立了壓降性能計算模塊;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)的工程校核計算,具有一定的工程價值。
　　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行了性能計算方法的研究,編制了相應(yīng)校核程序。此外,本文還搭建了滑油系統(tǒng)試驗臺,對矩形換熱器進行了實驗研究,通過實驗手段對仿真程序進行了準確性驗

3、證。
　　最后,本文還應(yīng)用數(shù)值方法,重點針對折流板缺口高度及折流板間距,對管殼式換熱器流動和傳熱進行了模擬計算。分析了折流板缺口高度對換熱器殼側(cè)流動及傳熱的影響,給出了缺口高度在0.2D~0.4D變化時,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)流動單元內(nèi)缺口區(qū)壓降及錯