船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究.pdf

《船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第8期2015年8月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．37，No．8Aug．，2015船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究朱晓红1，李海东1，张卫东2(1．连云港职业技术学院机电工程学院，江苏连云港222006；2．无锡三达环保科技有限公司，江苏无锡214131)摘要：采用数值模拟方法研究膜式螺旋管换热器在高温高压的工况下顺列结构和2种错列结构的对流换热和流动特性，分析径向节距对顺列和错列结构换热和流动特性的影响。模拟结果与试验结果符合较好。研究发现：顺列和错列结构对于换热及

2、流动的影响随着径向节距的变化而变化。当径向节距s。／d<1．6时，顺列结构的换热系数和流动阻力高于错列结构；当1．6<5．／d<2．0时，顺列结构的平均换热系数与和错列结构几乎相等，错列结构的流动阻力小于顺列结构；当s．／d>2．0时，换热器的平均换热系数和压降与膜式螺旋管的布置方式无关，即顺列和错列结构的换热系数及流动阻力基本相等。关键词：膜式螺旋管换热器；流动特性；换热特性；顺列和错列中图分类号：TKll+5文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)08—0165—04doi：10．3404／j．iss

3、n．1672—7649．2015．08．035Numericalstudiesonheattransferandfiowofmembranespiral-tubemarineheatexchangerZHUXiao—hon91，LIHai．don91，ZHANGWei．don92(1．LianyungangTechnicalCollege，Lianyungang222006，China；2．WuxiSandaEnvironmentalProtectiveTechnologyCo，Ltd．，Wuxi214131，Chin

4、a)Abstract：Numericalinvestigationswereconductedtounderstandtheflowandheattransfercharacteristicsofsynthesisgas(syngas)inmembranehelical—coilheatexchangerheatexchangerfordifferentarrangement．Simulationswereperformedfordifferentradialpitch．Thenumericalresultsarein

5、agoodagreementwiththeexperimentalworksonheattransferinmembranehelical—coilannularchannels．Theheattransfercoefficientsofthemembranehelicalcoilwerefoundtobestronglyassociatedwiththeradialpitch．Theresultsshowtheheattransfercoefficientsandflowresistanceforalignedmem

6、branehelicalcoilishigherthanthoseforstaggeredmembranehelicalcoilat5l／d<1．6；theheattransfercoefficientsforalignedmembranehelicalcoilisalmostequaltothoseforstaggeredmembranehelicalcoilat1．6

7、eforstaggeredmembranehelicalcoil；theheattransfercoefficientsandflowresistanceforalignedmembranehelicalcoilisalmostequaltothoseforstaggeredmembranehelicalcoilatsl／d>2．0．Keywords：membranehelical—coilheatexchanger；flowcharacteristics；heattransfer；alignedandstaggere

8、darrangement0引言大部分船舶在航行过程中通过抽取外界空气来降低机舱自身的温度，从而使得主机的热量能较快排出，因而采用抽取外界空气与机舱主机的热冷却水进行热交换的方式，使整个冷却水的温度降低。由于膜式螺旋管管壳式换热器结构可靠、技术成熟、生产成本低、可承受高温高压、适应性强，因而应收稿日期：2014—07—25；修回日期