發(fā)布時間：2021-02-15 19:01

　　針對沼氣工程余熱回收的需求,結(jié)合沼液的流動特性,提出了一種新型內(nèi)嵌百葉管殼式換熱器。采用數(shù)值模擬的方法,對換熱器殼側(cè)和管側(cè)的流動與換熱特性進行了模擬研究,并從換熱性能提升的角度,對管側(cè)的管徑與入口流速進行了優(yōu)化。結(jié)果表明,當(dāng)殼程入口流速變化范圍為0.5～1.5 m/s時,內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程壓降為421.6～3 898.4 Pa,對應(yīng)的傳熱系數(shù)則由915.5 W/（m2·K）增加至2 656.7 W/（m2·K）。 

【文章來源】：能源與節(jié)能. 2020,(10)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

內(nèi)嵌百葉版換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖

內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程截面速度變化云圖及局部流場速度矢量圖如圖2所示。圖2中內(nèi)嵌百葉板換熱器中百葉與折流板徑向夾角為45°，每片折流板附著百葉2×3片，葉片長度為40 mm。從圖2中可以看出，內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程流場流體速度分布較為均勻，流體通道主要由位于折流板缺口區(qū)的大通道和百葉區(qū)的小通道組成。以中間折流板為例，流體在其缺口區(qū)與百葉區(qū)流速較快，平均流速分別可達(dá)到0.51 m/s和0.35 m/s。通過百葉區(qū)流體速度方向改變較小，在流出百葉后形成圓弧狀流動，通過缺口區(qū)的流體形成“Z”字形流動，2種形式共同構(gòu)成了殼程流體的流態(tài)。在折流板背風(fēng)側(cè)即折流板后方，流體流速較低并形成低速區(qū)，平均速度為0.18 m/s。圖3為內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程整體溫度分布云圖。從圖3中可以看出，內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程流體溫度沿流動方向逐漸升高，折流板迎風(fēng)側(cè)與背風(fēng)側(cè)溫度變化較為連續(xù)。

圖3為內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程整體溫度分布云圖。從圖3中可以看出，內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程流體溫度沿流動方向逐漸升高，折流板迎風(fēng)側(cè)與背風(fēng)側(cè)溫度變化較為連續(xù)。內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程壓降隨流體入口流速的變化如圖4所示。圖4中，殼程入口流速變化范圍為0.5～1.5 m/s。從圖4中可以看出，內(nèi)嵌百葉板換熱器殼程壓降為421.6～3 898.4 Pa，與常規(guī)弓形折流板換熱器殼程壓降相比可減小20.5%～21.3%。由此可見，內(nèi)嵌百葉板支撐結(jié)構(gòu)在減小殼程壓降方面性能優(yōu)越。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3035381