對(duì)單弓形折流板換熱器進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

來源： 2007年02月07日 11:37

折流板換熱器是廣泛使用的一種換熱器,其殼程壓降大、能耗高且殼程存在嚴(yán)重的傳熱死區(qū),因此研究如何降低壓降、減小或消除殼程傳熱死區(qū)具有重要的工程意義。王楊君等人\[6\]在減小傳熱死區(qū)方面提出了加入分隔板的概念,但是在加入分隔板后,殼程壓降增大很多,換熱器的能耗太大。通過數(shù)值模擬,可以看到殼程壓降的大小在很大程度上取決于折流板缺口弦高。如果通過改變折流板缺口弦高和分隔板尺寸能使殼程的壓降降低、殼程流場(chǎng)得到均化、殼程傳熱死區(qū)被消除,那么這種改進(jìn)方案無疑是的。對(duì)這種殼程流場(chǎng)的改進(jìn)方案進(jìn)行了一系列的數(shù)值模擬,來驗(yàn)證改進(jìn)方案的可行性。改進(jìn)的換熱器結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
筆者通過建立在阻力經(jīng)驗(yàn)公式和多孔介質(zhì)基礎(chǔ)之上的計(jì)算模型,研究單弓形折流板換熱器加入分隔板前后的流場(chǎng)和傳熱的變化情況。計(jì)算模型采用了周期性模型理論,湍流模型采用κ ε湍流模型,用SIMPLE方法求解方程,采用一階迎風(fēng)差分格式。各模型結(jié)構(gòu)的布管方式、布管數(shù)目及折流板間距均一樣,僅改變分隔板、折流板的尺寸。

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