針對(duì)弓形折流板管殼式換熱器流動(dòng)死區(qū)大和阻力高的問(wèn)題,提出了使用新型垂直布置百葉折流板管殼式換熱器。建立垂直布置百葉折流板換熱器三維數(shù)理模型,對(duì)其流動(dòng)結(jié)構(gòu)、傳熱和阻力性能進(jìn)行研究分析,獲得垂直布置百葉折流板換熱器三維流場(chǎng)和溫度分布;與傳統(tǒng)弓形折流板換熱器的傳熱和阻力性能進(jìn)行了對(duì)比;同時(shí),具體分析了不同折流板傾角對(duì)其性能的影響。研究結(jié)果表明:垂直布置百葉折流板換熱器殼側(cè)流場(chǎng)分布均勻,其流動(dòng)死區(qū)小,流動(dòng)阻力低;與傳統(tǒng)弓形折流板換熱器相比,其殼側(cè)壓降降低了10.06%～45.10%;而傾斜角度為45°時(shí),綜合性能最高,其單位壓降下的傳熱系數(shù)比傳統(tǒng)弓形折流板換熱器提高了38.62%～51.43%. 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,51(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

百葉折流板垂直布置結(jié)構(gòu)示意圖

計(jì)算模型由換熱管、垂直布置百葉折流板、外殼以及管側(cè)和殼側(cè)進(jìn)出口等結(jié)構(gòu)組成;殼側(cè)尺寸、折流板與換熱管之間尺寸差距大,在換熱器管側(cè)和殼側(cè)進(jìn)出口處采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,其余部分采用非結(jié)構(gòu)化的四面體網(wǎng)格。本文同時(shí)考慮管內(nèi)和管外的流動(dòng)和換熱情況,在換熱管內(nèi)部也生成網(wǎng)格,換熱管面和折流板表面為流固耦合面。為了提高計(jì)算的精度,對(duì)換熱管邊界處進(jìn)行自適應(yīng)加密處理,生成網(wǎng)格截面圖如圖2所示。通過(guò)調(diào)整網(wǎng)格尺寸,建立5組細(xì)密程度不同的網(wǎng)格。網(wǎng)格數(shù)分別為1 756 845、2 096 148、2 522 400、2 712 106、3 106 000,對(duì)5組網(wǎng)格進(jìn)行獨(dú)立性考核,計(jì)算結(jié)果如圖3所示。第四套網(wǎng)格與第五套網(wǎng)格的計(jì)算結(jié)果偏差小于1%,綜合考慮時(shí)間成本和計(jì)算精度,采用第四套網(wǎng)格進(jìn)行模擬計(jì)算。

通過(guò)調(diào)整網(wǎng)格尺寸,建立5組細(xì)密程度不同的網(wǎng)格。網(wǎng)格數(shù)分別為1 756 845、2 096 148、2 522 400、2 712 106、3 106 000,對(duì)5組網(wǎng)格進(jìn)行獨(dú)立性考核,計(jì)算結(jié)果如圖3所示。第四套網(wǎng)格與第五套網(wǎng)格的計(jì)算結(jié)果偏差小于1%,綜合考慮時(shí)間成本和計(jì)算精度,采用第四套網(wǎng)格進(jìn)行模擬計(jì)算。3 模型有效性驗(yàn)證

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]螺旋通道內(nèi)受限外流傳熱和阻力特性的數(shù)值模擬[J]. 雷勇剛,楚攀,何雅玲,高亞甫.  熱能動(dòng)力工程. 2007(06)
[2]連續(xù)螺旋折流板換熱器傳熱與阻力性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 曾敏,彭波濤,喻澎清,陳秋煬,王秋旺,黃彥平,肖澤軍.  核動(dòng)力工程. 2006(S1)



本文編號(hào)：3615004