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《弓形折流板強(qiáng)化換熱器殼程傳熱數(shù)值分析.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2012年12月機(jī)床與液壓Deo．2012第40卷第23期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．23DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．23．045弓形折流板強(qiáng)化換熱器殼程傳熱數(shù)值分析張江勇，蘇慧，孟強(qiáng)(1．徐州I徐工筑路機(jī)械有限公司，江蘇徐州221004；2．太原理工大學(xué)，山西太原030024)摘要：為了分析弓形折流板強(qiáng)化換熱器殼程傳熱機(jī)制，在原換熱器模型的基礎(chǔ)上增設(shè)了折流板。利用FLUENT軟件建立弓形折流板換熱器的三維模型，模擬得到不同工況下的換熱器溫度場、流場分布圖及傳熱量、總傳熱系數(shù)等相關(guān)數(shù)
2、據(jù)。將上述數(shù)據(jù)與原模型數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明：弓形折流板強(qiáng)化換熱器殼程傳熱效果明顯，驗證了換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的合理性和必要性。關(guān)鍵詞：管殼式換熱器；弓形折流板；強(qiáng)化傳熱；數(shù)值模擬中圖分類號：TK124；TQ051．5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—3881(2012)23—168—3NumericalAnalysisonEnhancedHeatTransferoftheSegmentalBafieintheShellSideoftheHeatExchangerZHANGJiangyong，SUHui，MENGQiang(1．XuzhouXugongR
3、oadConstructionMachineryCo．，Ltd．，XuzhouJiangsu221004，China；2．TaiyuanUniversityofTechnology，TaiyuanShanxi030024，China)Abstract：Inordertoanalyzetheenhancedheattransfermechanismofsegmentalbaffleintheshellsideoftheheatexchanger，segmentalbaffleswereaddedtooptimizethedesignoftheoriginal
4、modelofshell—and—tubeheatexchanger．Thethree—dimensionmodelsofthesegmentalbaffleheatexchangersweresetupusingFLUENTsoftware，anddistributionmapsoftemperaturefieldandflowfield，relevantdatasincludingthecapacityofheattransmissionandthetotalheattransfercoefficientindiferentconditionswere
5、gotten．Com-paringthenumericalsimulationresultswiththeoriginalmodeldata，itisshownthattheenhancedheatexchangerefectofsegmentalbafflesintheshellsideoftheheatexchangerisobvious．Sothestructureoptimizationofheatexchangerisnecessaryandrationa1．Keywords：Shellandtubeheatexchanger；Segmental
6、baffle；Enhancedheatexchanger；Numericalanalysis管殼式換熱器是進(jìn)行熱量傳遞的通用工藝設(shè)備。場分布圖及傳熱量、總傳熱系數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，研究了由于它具有結(jié)構(gòu)堅固、操作彈性大、使用經(jīng)驗豐富及弓形折流板的強(qiáng)化傳熱機(jī)制，驗證了換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，目前在工業(yè)裝備中得到廣泛應(yīng)用。的合理性和必要性。為了最大限度地利用熱能和回收余熱，對換熱裝置進(jìn)1換熱器結(jié)構(gòu)及工作原理行強(qiáng)化傳熱一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的為提高現(xiàn)有管殼式換熱器的工作性能，在結(jié)構(gòu)上管殼式換熱器多引入弓形折流板作為殼程的主要強(qiáng)化進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，分別添加了
7、2片和4片折流板，且傳熱手段，可很大程度上提高殼程的對流傳熱系數(shù)。兩相鄰折流板間距相等，其他結(jié)構(gòu)參數(shù)保持不變。該隨著計算機(jī)技術(shù)和計算流體力學(xué)(CFD)的管殼式換熱器主要由殼體、換熱管、管板等幾部分組發(fā)展，數(shù)值模擬方法為研究流體流動和傳熱提供了重成，雙折流板管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。要手段。采用數(shù)值模擬方法對換熱器內(nèi)流場和溫度場等進(jìn)行研究，可以得到實驗方法無法得到的管程、殼程流速分布，易于分析各種結(jié)構(gòu)對傳熱過程的影響，以便開發(fā)新型高效換熱結(jié)構(gòu)。通常利用ANSYS大型商用軟件進(jìn)行換熱器管板結(jié)構(gòu)的溫度場、流場研究，簡化三維實體模型的較多，一般利用的數(shù)據(jù)來源于
8、手冊或經(jīng)驗值，因此便會導(dǎo)致計算結(jié)果的偏差。作者從計算流體力學(xué)與傳熱
