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《水滴型纏繞管換熱器殼程流動與傳熱研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、化工設(shè)計通訊研究與開發(fā)第43卷第7期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsResearchandDevelopment2017年7月水滴型纏繞管換熱器殼程流動與傳熱研究田楊，陳光輝，李建?。ㄇ鄭u科技大學(xué)化工學(xué)院，山東青島266042）摘要：采用SolidWorks建立了水滴型纏繞管式換熱器的物理模型，利用Fluent流場模擬軟件，考察了不同入口流速下的水滴型管與圓管換熱器殼側(cè)流動和傳熱性能。結(jié)果表明：與圓管換熱器相比，水滴形管換熱器由于換熱管截面流線型結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流作用，流體在殼程內(nèi)壓力分布更均勻，殼程阻力較
2、小，降低了纏繞管式換熱器殼程的壓降。水滴形管的阻力系數(shù)和壓降較圓管大幅度減小，當(dāng)入口流速為0.4m/s時，水滴形管的努塞爾數(shù)是圓管的94.2％，而其阻力系數(shù)只有圓管的75%，PEC指數(shù)提高了5%，研究工作可為新型換熱器的開發(fā)與設(shè)計提供指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：傳熱；數(shù)值模擬；水滴型管中圖分類號：TK172文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1003–6490（2017）07–0147–04StudyonFlowandHeatTransferofShell-sideCoil-woundHeatExchangerinWaterDropTypeTianYang，ChenGu
3、ang-hui，LIJian-longAbstract：Thispaper，takingadvantageofSolidWorks，setupdropshapeheatexchangingtubesofcoil-woundheatexchanger，usingFluenttoinvestigatetheinfluenceontheflowatshellsidesandheattransferperformancewhichcausedbythechangeofheatexchangertubearrangementsandtheinletflo
4、wvelocity.Comparedwiththecirculartubeheatexchanger，thewaterdroptubeheatexchangerthankstotheheattransfertubesectionofthestreamlinedstructureofthediversionofthefluidintheshellwithinthepressuredistributionismoreuniform，shellresistanceissmaller，reducingthetubeheatexchangerandthe
5、pressuredropoftheshell.Theresultsindicatesthat，Attheshellside，althoughtheNuoftheheatexchangerofthedroptubehasacertaindecrease，theresistancecoefficientfandthepressuredroparegreatlyreduced.Whentheinletflowrateis0.4m/s，theNusseltnumberNuofthedroptubeis94.2%ofthepipe，anditsresis
6、tancecoefficientfisonly75%ofthetube，PECindexincreasedby5%，greatlyreducedduetoShellpressurelosscausedbyresistance.Keywords：heattransfer；numericalsimulation；dropshapeheatexchangingtubes[17]1纏繞管式換熱器的研究進(jìn)展的物體，其流動阻力越小，為了在強(qiáng)化傳熱的同時降低流纏繞管式換熱器是一種緊湊高效的管殼式換熱器，具有動阻力，研究者提出了新型的水滴形內(nèi)管的纏繞管式換熱器
7、，[1]結(jié)構(gòu)緊湊、雜質(zhì)沉積率小、管內(nèi)操作壓力高、換熱效率高并對新型纏繞管式換熱器的流動與傳熱特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，的優(yōu)點。在低溫甲醇洗、液氮洗、煤氣化廢熱回收、煤油回收、考察了水滴形內(nèi)管和圓管換熱器殼程流體的速度、溫度和湍[2]稀有氣體的液化深冷及分離等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。動能分布等，并對模擬結(jié)果進(jìn)行了分析，可為纏繞管式換熱國內(nèi)外學(xué)者對纏繞管式換熱器內(nèi)流體的流動和傳熱機(jī)理器的設(shè)計與優(yōu)化提供指導(dǎo)。進(jìn)行了研究：由于換熱管的螺旋環(huán)繞形式，流體在流動的過2數(shù)學(xué)模型的建立和幾何模型的選擇[3]程中產(chǎn)生離心力，離心力產(chǎn)生了垂直于主流方向的二次流，2.1數(shù)學(xué)模型的建
8、立[4][5]強(qiáng)化了流體傳熱。Jeschke和Ito等根據(jù)實驗的結(jié)果對湍流本研究采用水為傳熱介質(zhì)，假設(shè)流動時的溫度、壓力和狀態(tài)下纏繞管管內(nèi)流體的流動狀
