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《基于三維實體模型的縱流殼程換熱器數(shù)值研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2013年第4l卷第1期流體機械2l文章編號：1005—0329(2013)01—0021—05基于三維實體模型的縱流殼程換熱器數(shù)值研究劉敏珊，杜慶飛，白彩鵬，潘彥凱(鄭州大學河南省過程傳熱與節(jié)能重點實驗室，河南鄭州450002)摘要：利用FLUENT軟件對三葉孔板換熱器殼程流體流動和傳熱特性進行了數(shù)值模擬研究，建立了“周期性全截面計算模型”和“單元流道模型”，并對其計算結(jié)果進行了對比分析。結(jié)果表明：隨著換熱器殼體內(nèi)徑D的增大，2種模型的計算結(jié)果逐漸接近；當D>800mm時，2種模型計算結(jié)果的誤差已降至10％左右，此時“單元流道模型”
2、具備實用性和適用性；在D~<800mm時，提出了“單元流道模型”的修正算法，給出了壓力梯度和對流傳熱系數(shù)的修正關聯(lián)式。關鍵詞：三~f：fL板；換熱器；數(shù)值模擬中圖分類號：TH12；TK172文獻標識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．01．005NumericalResearchonHeatExchangerwithLongitudinalFlowofShel1．sideBasedon3．DSolidModelLIUMin—shan，DUQing-fei，BAICai—peng，PANYan—ka
3、i(KeyLaboratoryofProcessHeatTransferandEnergySavingofHenanProvince，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China)Abstract：Theflowandheattransfercharacteristicsintheshell-sideoftheheatexchangerwithtrefoil--tube-supportplateswerenumericalstudiedbyusingFLUENT．The“PeriodicWhdeC
4、ross-sectioncomputationModel’’and“PeriodicUnitDuctModel’’werebuilt，andthecomputedresultsofthetwomodelswerecomparativelyanalyzed．Itturnedoutthat，thecomputedresultofthetwomodelsbecomecloserwiththediameteroftheshell(D)increasing；whenD>800mm，theerrorbetweenthecomputedresult
5、softhetwomodelshasdroppedto10％，andthe“PeriodicUnitDuctModel”havepracticabilityandapplicability；whenD~<800mm，themodifieralgorithmofthe“PeriodicUnitDuctModel”wasproposed，andthemodifiedformulaoftheconvectiveheattransfercoefficientsandthepressuregradientwereprovided．Keyword
6、s：trefoil—tube—supportplates；heatexchanger，numericalsimulation1前言應用．2J，針對該類換熱器的數(shù)值模擬方法也出現(xiàn)了多種形式。根據(jù)實際換熱器的尺寸建立整體在計算流體力學、計算傳熱學及計算機技術模型可以真實地獲得換熱器殼程整體傳熱和流動日益發(fā)展成熟的今天，數(shù)值模擬以其靈活、方便、狀況，但是整體模型的網(wǎng)格較多，對計算機性能要開發(fā)周期短、研究費用低等優(yōu)點廣泛應用在換熱求較高，計算費時費力，一定程度上限制了其應設備開發(fā)與設計中，成為換熱器技術發(fā)展的一個用J。如果不考慮換熱器殼程進出
7、口的影響，在重要研究方向?？v流殼程換熱器以其傳熱死區(qū)縱流殼程換熱器殼程內(nèi)的充分發(fā)展段，可采用少、傳熱效率高以及能有效減小管束誘導振動等“周期性全截面計算模型”進行研究，不僅可以真優(yōu)點在石油、化工、能源等工業(yè)部門中得到了廣泛實地獲得換熱器殼程充分發(fā)展段的流動和傳熱性收稿日期：2012—02—09修稿日期：基金項目：國家自然科學基金項目(51076145)22FLUIDMACHINERYVo1．41，No．1，2013能，而且相對于整體模型也提高了計算效率，與傳統(tǒng)的核電用弓形折流板支撐相比，該種但是當換熱器殼體直徑較大時，同樣受到計算機支
8、撐結(jié)構(gòu)將殼程流體由橫掠管束改為縱掠管束，性能的限制。對于殼程結(jié)構(gòu)具有對稱性的縱流殼能有效減少流動死區(qū)并減弱管束誘導振動；且程換熱器，經(jīng)過一定的簡化后，可建立“單元流道由于支撐板孔內(nèi)產(chǎn)生的流體射流，可以減小化學模型”，該模
