垂直布置百叶折流板管壳式换热器性能研究

作者

王志鹏雷勇刚杜保存李亚子王飞
单位

太原理工大学土木工程学院
摘要

针对弓形折流板管壳式换热器流动死区大和阻力高的问题,提出了使用新型垂直布置百叶折流板管壳式换热器。建立垂直布置百叶折流板换热器三维数理模型,对其流动结构、传热和阻力性能进行研究分析,获得垂直布置百叶折流板换热器三维流场和温度分布;与传统弓形折流板换热器的传热和阻力性能进行了对比;同时,具体分析了不同折流板倾角对其性能的影响。研究结果表明:垂直布置百叶折流板换热器壳侧流场分布均匀,其流动死区小,流动阻力低;与传统弓形折流板换热器相比,其壳侧压降降低了10.06%～45.10%;而倾斜角度为45°时,综合性能最高,其单位压降下的传热系数比传统弓形折流板换热器提高了38.62%～51.43%.
关键词

百叶折流板数值模拟管壳式换热器传热压降
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（U1510136）；山西省回国留学人员科研资助项目（2016-031）；
文章目录

1 几何模型及其数学描述
1.1 几何模型
1.2 控制方程和计算方法
1.2.1 三维稳态湍流控制方程
1.2.2 基本方程
1.2.3 边界条件和计算方法
2 网格生成和独立性考核
3 模型有效性验证
4 计算结果与分析
4.1 流场和温度场分析
4.2 换热器壳侧阻力性能分析
4.3 换热器壳侧综合性能分析
5 结论
引用格式

王志鹏,雷勇刚,杜保存,李亚子,王飞.垂直布置百叶折流板管壳式换热器性能研究[J].太原理工大学学报,2020,51(06):912-917.
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