球面弓形折流板換熱器折流板曲率半徑的優(yōu)化研究.pdf

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1、第42卷第10期當(dāng)『弋化工Vo]．42．No．102013年10月ContemporaryChemicalIndustryOctober，20i3球面弓形折流板換熱器折流板曲率半徑的優(yōu)化研究郭土，馬貴陽(yáng)，張一楠，孫皓，曹燕龍(遼寧石油化T大學(xué)石油天然氣I：程學(xué)院，遼寧撫順1l3001)摘要：為了研究球面弓形折流板換熱器折流板曲率半徑對(duì)換熱器殼程壓降和換熱系數(shù)的影響，對(duì)曲率半徑分別為0．75D、1D、1．25D、1．5D的球面弓形折流板換熱器和普通弓形折流板換熱器的殼側(cè)流體流動(dòng)與傳熱性能進(jìn)行數(shù)值模擬與研究，得到了殼程流體流場(chǎng)分布以及殼程壓降和傳熱系數(shù)

2、。研究結(jié)果表明在相同入I51流速下，曲率半徑越小換熱器殼程傳熱與流阻綜合性能指標(biāo)越大，0．75D球面弓形折流板換熱器可比普通弓形折流板換熱器提高8．5％左右。關(guān)鍵詞：球面弓形折流板；數(shù)值模擬；曲率半徑；換熱系數(shù)；殼程壓降中圖分類號(hào)：TQ051．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—0460(2013)10-1392—03OptimizationResearchofBafleCurvatureRadiusinSphericalBafleHeatExchangerGUOTu，MAGui-yang，ZHANGYi—nan，SUNHao，CAOYan—lon

3、g(CollegeofPetrolandNaturalGasEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Inordertoresearchtheinfluenceofthesphericalbameheatexchanger’Sbafilecurvatureradiustotheshel1sidepressuredropandthecoeficientofheattransfer,shellsidefuidflowconditionandheate

4、xchangerperformanceofthesphericalbafneheatexchangerswithcurvatureradiusof0．75D．1D．1．25Dor1．5Dandconventiona1segmentalbafileheatexchangerswerenumericallyanalyzedandstudied．Theshellsidefluidflowfielddistribution．shellsidepressuredropandcoefficientofheattransferwereobtained．There

5、sultsindicatethat．underthesameinletflowconditions，thesmallerofthebaflecurvatureradius，thebiggerofcomprehensiveperformanceindexoftheheatexchanger’Sshellsideheattransferandflowresistance，thecomprehensiveperformanceindexofthesphericalbafleheatexchangerwithcurvatureradiusofO．75Dis

6、higherby8．5％thanthatoftheconventionalsegmentalbafleheatexchanger．Keywords：Sphericalba御e：Numericalsimulation；Radiusofcurvature；Coefficientofheattransfer；Shellsidepressuredrop換熱器在化工過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，投殼程流體速度分布在流道內(nèi)更加均勻，流線更為光資費(fèi)用一般占全部投資費(fèi)用的40％左右?。傳統(tǒng)的滑，而且流動(dòng)“死區(qū)”明顯減小。并且對(duì)曲面弓形單弓形折流板換熱器換熱效率較低，殼

7、程壓力損失折流板換熱器的殼側(cè)流體流動(dòng)與傳熱性能進(jìn)行了實(shí)較大，存在流動(dòng)死區(qū)，容易結(jié)垢等。，難以滿足生驗(yàn)驗(yàn)證，模擬和數(shù)值結(jié)果基本～致，在殼程進(jìn)口流產(chǎn)的要求。因此不斷有新型的殼程折流支撐結(jié)構(gòu)的速相等的情況下，曲面弓形折流板換熱器比普通弓換熱器出現(xiàn)，如折流桿換熱器、螺旋折流板換熱形折流板換熱器的殼側(cè)壓降要降低9％～24％．殼程器。、花格板換熱器等。傳熱系數(shù)比普通弓形折流板換熱器提高3％～1l％。錢(qián)才富，高宏宇。等提出一種新型管殼式換熱本文提出一種新型的管殼式換熱器——曲面弓器——曲面弓形折流板換熱器，用CFD技術(shù)對(duì)曲面形折流板換熱器，并且在不同進(jìn)口流速0．

8、1～0．8m／s弓形折流板換熱器和普通弓形折流板換熱器的殼側(cè)(每隔0．1m／s做一次計(jì)算)下，對(duì)曲率半徑為0．75D、流體