基于馮卡門類比的換熱器表面污垢沉積的數(shù)值研究.pdf

1、據(jù)調(diào)查，大部分的換熱設(shè)備都存在不同程度的污垢問(wèn)題，一旦出現(xiàn)污垢沉積現(xiàn)象，將給換熱器運(yùn)行帶來(lái)很大影響，造成能量損失。因此，近年來(lái)?yè)Q熱器的污垢問(wèn)題日益受到人們的重視。本文在分別完成了3中典型的環(huán)肋管和波紋板式換熱器，以流動(dòng)特性分析為基礎(chǔ)，結(jié)合馮卡門傳熱傳質(zhì)類比通過(guò)數(shù)值方法結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比討論了強(qiáng)化傳熱表面幾何特性、流動(dòng)速度等參數(shù)對(duì)污垢熱阻值的影響。
　　 結(jié)果如下:
　　 (1)文章利用的研究方法是依據(jù)kern-seaton

2、污垢模型，結(jié)合馮卡門類比通過(guò)選取合適的數(shù)值模擬方案獲得其相關(guān)換熱表面污垢特性。通過(guò)與相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，文章的數(shù)值分析結(jié)果誤差均在接收范圍內(nèi)，說(shuō)明選取的研究方法是合理的。
　　 (2)通過(guò)分析環(huán)肋管的各個(gè)幾何參數(shù)（肋高、肋間距和肋片厚度）對(duì)流型、壁面剪切力和污垢熱阻漸進(jìn)值的影響發(fā)現(xiàn)，肋間距是影響環(huán)肋管污垢特性的重要參數(shù)。在管型設(shè)計(jì)和應(yīng)用選擇中，肋間距即不能太大，要避免流動(dòng)的重新附和，流體重新附著區(qū)的剪切力要比分離區(qū)小得多

3、;又不能太小，間距越小流體流過(guò)肋片之后的分離強(qiáng)度也會(huì)越小，從而壁面剪切力也會(huì)越小，結(jié)垢越嚴(yán)重。
　　 (3)對(duì)3不同結(jié)構(gòu)參數(shù)（板式換熱器波紋高度、波紋間距、波紋角度、面積擴(kuò)展系數(shù)等）板片的努塞爾數(shù)、摩擦因子和傳質(zhì)系數(shù)的數(shù)值結(jié)果均與試驗(yàn)結(jié)果一致。板式換熱器的努塞爾數(shù)隨雷諾數(shù)增加而增加，但增加速度減慢;BRM01因其具有最緊湊的幾何結(jié)構(gòu)(V形角65，板片間距7mm)，換熱性能最好。
　　 (4)板式換熱器的污垢熱阻漸進(jìn)值與板