管殼式換熱器傳熱的模擬研究及其優(yōu)化分析.pdf

1、在管殼式換熱器傳熱研究中，主要是對影響傳熱的各種因素進行分析，而換熱器增強傳熱的方式主要有;擴大傳熱面積;增大傳熱溫差;增強傳熱系數(shù)，但是由于擴大傳熱面積及增大傳熱溫差常常受到場地、設備、資金的限制，不可能無限制的增大，所以，當前換熱器強化傳熱的研究主要方向是:如何通過控制換熱器傳熱系數(shù)來提高換熱器強化傳熱的效果。而換熱器在使用過程中，其換熱器的總熱阻是各項分熱阻的疊加，所以要改變傳熱系數(shù)就必須分析傳熱過程的每一項分熱阻。其中由于管側的

2、主要是改變換熱管的內部的形狀，增加擾流物;而影響換熱器殼側的熱阻的因素較多，改變殼程的結構因素進而提高殼程的換熱系數(shù)，是目前人們關注和研究的重點之一。本文也主要運用過程模擬軟件ASPEN PLUS的強大換熱單元模塊和數(shù)值模擬軟件FLUENT來分析管殼式換熱器的殼程的換熱狀況。
　　文中概述了管殼式換熱器的特點及其國內外研究現(xiàn)狀，指出了當今對管殼式換熱器的研究的發(fā)展動向，介紹和分析了管殼式換熱器的熱力學理論。文中運用了過程模擬軟件a

3、spen plus的優(yōu)秀的物性數(shù)據(jù)庫和換熱單元模塊，選擇合適的物性計算方法，分別對管殼式換熱器的兩種管束支撐結構（折流板、折流桿）、三種換熱管類型（光管、肋高2mm的肋管、肋高1mm的肋管），兩種管排列方式（正三角形、轉三角形），三種管間距(30mm、28mm、26mm)、三種折流板間距(400mm、240mm、170mm)的不同組合在不同流量的情況下進行模擬分析，本文采用性能評價指標H/△P用換熱系數(shù)與壓降的比值來衡量各工況的換熱效率

4、。
　　同時文中利用數(shù)值模擬軟件fluent對換熱管為光管時的折流板換熱器在在不同折流板間距(400mm、240mm、170mm)進行了數(shù)值模擬研究，還利用fluent對三種換熱管在折流桿換熱器的流體單元通道內的不同折流桿間距的模型進行了數(shù)值模擬，利用過程模擬軟件aspen plus優(yōu)化分析了在一個具體換熱案例下管殼式換熱的殼程組合，并最終得到了最優(yōu)解。
　　文中還對過程模擬軟件aspen plus和數(shù)值模擬軟件fluent