不同折流板管殼式換熱器數值模擬.pdf

1、換熱器工作性能的優(yōu)劣嚴重影響生產效率和經濟效益。換熱器幾何構造、內部流動以及換熱過程都極其復雜，采用數值模擬研究換熱器內部流動和傳熱過程已成為首要的技術措施之一。本文，以管殼式換熱器作為重點研究對象，在折流板結構改變的情況下，對帶有扇面夾角的折流板換熱器、圓盤-圓環(huán)式折流板換熱器、普通單弓形折流板換熱器殼程流體流動換熱進行了三維仿真模擬。通過簡化物理模型，選用計算流體力學軟件FLUENT默認的標準兩方程模型k-ε為計算模型，選用簡單、高

2、效的壓力修正SIMPLE算法求解計算。
　　管殼式換熱器的換熱本質就是一個冷熱流體透過換熱管壁進行能量轉移的過程，在研究殼程換熱的過程中，管程流體流動必然會對傳熱有影響，所以在相同工況下，需要采用定壁溫假設計算方法來模擬計算。
　　本文模擬研究的要點是模擬分析在折流板結構發(fā)生變化時，其對換熱器流動換熱的影響。在相同換熱器外部尺寸條件下，首先通過對帶有扇面夾角形式折流板換熱器模擬分析折流板扇面夾角30°、60°和90°，板間距

3、為100mm、150mm、和200mm情況下的殼側壓力變化、速度變化以及溫度變化情況，得出其不同的影響程度。其次，模擬分析相同結構尺寸以及流體工況下圓盤-圓環(huán)式折流板換熱器的殼側各項物性變化益線。最后，通過選取板間距為200mm，扇面夾角60°折流板、圓盤-圓環(huán)內徑70mm折流板和單弓形折流板換熱器殼側不同變化程度的物性分析，得出結論說明在不同實際工況要求下，不同類型折流板換熱器選取也各有所不同偏重，具體應該根據實際選取最優(yōu)類型換熱器。