某管殼式換熱器換熱性能優(yōu)化及振動特性分析.pdf

1、經濟的發(fā)展需要能源的支撐，換熱器作為一種常見的能量回收和利用裝備，在國民生產和生活中扮演著重要的角色，使其保持穩(wěn)定高效的運轉對設備安全和能源的高效利用起著重要的作用。
　　本文針對管殼式換熱器在實際應用中出現的換熱效率低、容易誘發(fā)振動、管束結垢嚴重的問題，對一折流板換熱器進行了實驗和仿真研究，重點研究了換熱器殼程內流體的流動及換熱情況。本文的主要工作為：
　　(1)了解目標換熱器的結構尺寸及其工作狀態(tài)，結合其工作狀態(tài)設計實驗

2、方案，借助實驗臺架完成對換熱器的實驗工作，獲得其不同工況點下的實驗數據。
　　(2)對換熱器進行仿真分析，通過建立1:1的有限元模型，借助Fluent軟件在實驗對應的工況點下對換熱器進行仿真分析。對比實驗數據和仿真結果，驗證實驗方案和仿真方法的正確性。
　　(3)處理實驗和仿真數據，結合j/f因子和場協同原理對換熱器的性能進行綜合分析，得出在Re<500時，換熱器綜合性能隨Re的增加，增加迅速;當Re>500時，綜合性能的增

3、加趨勢變緩。
　　(4)對管束振動特性進行分析，得出換熱管在不同跨距下發(fā)生共振時的臨界速度，縱向流的臨界速度為橫向流的10?100倍；對二維圓柱繞流進行仿真分析，得出換熱管在垂直于流速方向上的振動最為強烈。
　　(5)提出矩形和圓形截面的折流桿換熱器方案，并對不同方案進行仿真分析，得出，兩種折流桿換熱器的流動阻力遠小于折流板換熱器；當Re<500時，折流桿換熱器的換熱性能優(yōu)于折流板換熱器；當Re>500時，折流桿換熱器的換熱