




一种管壳式换热器壳程单相流动和传热的三维模拟方法,用体积多孔度、表面渗透度、分布阻力和分布热源来考虑壳程复杂几何结构造成的流道缩小和流动阻力、传热效应,通过数值求解平均的流体质量、动量、能量守恒方程,得到壳程流动和换热的分布。对上述提到的三维数值模拟方法也有过类似的研究。 实验方法研究了空气在具有3种不同管径19,25. 32mm的波纹管内的流动与换热特性。管外壁采用电加热,来模拟均匀热流条件,测得了不同工况下各种管径的平均对流换热系数和阻力系数,拟合出了所测的参数范围内的阻力和换热实验关联式,并比较了相同管径的波纹管和光管的换热效果。
壳管式冷凝器采用有限体积法计算模拟流动传热过程的基本理论和方法,揭示了三叶孔板换热器壳侧传热强化的物理机制,数值模拟还表明在本次研究范围之内,改变三叶孔板板距对壳侧强化传热速率影响不明显,但对流动阻力和综合性能的影响较大。瑞流模型对壳程流体流动与传热进行了数值研究,分析了三叶孔板换热器壳程流动与传热特性。流经块支撑板后,流体已充分发展,并且随着壳程结构周期性变化,传热与压降也呈现周期性变化。在支撑板附近,流体流速变大,形成射流,并且由于支撑板阻挡,在支撑板前面和尾部产生二次流,能有效冲刷管壁,减薄流动边界层,起到强化传热作用。
随着结塘厚度的增加,换热器管程出口温度升高,壳程出口温度降低。由于换热面污据的存在,增大了换热面的导热热阻,减小了其导热系数,使管壳程的传热系数降低,从而影响了换热器的换热性能。***终导致换热管程出口温度升高,壳程出口温度降低。采用换热器的传热系数作为换热器换热效果的评价标准,以此来对比各组结坂工况的换热器传热性能。随着污振厚度的增加,换热器的传热系数降低,这是由于污塘的存在,导致了换热面的导热热阻增加,导热系数减小,导致的换热器传热系数降低,换热效率减小。这说明:随着换热面结塘厚度旳增加,换热器的传热性能降低。且随着结拒厚度的增加,换热器传热性能的这种降低趋势越发平缓。