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时间:2020-03-28
《螺旋板式换热器结构优化及传热特性研究.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43卷第6期华北电力大学学报Vo1.43,No.62016年11月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityNOV.,2016doi:10.3969/j.ISSN.1007—2691.2016.06.16螺旋板式换热器结构优化及传热特性研究程友良,韩健,杨星辉(华北电力大学能源动力与机械工程学院,保定071003)摘要:基于强化传热理论,通过建立合理的数学模型和物理模型,运用FLUENT数值模拟软件,对螺旋板式换热器流道中添加螺旋形扰流体的工况进行数值模拟,并对换热效果较差
2、的扰流体工况进行进一步优化模拟。研究表明,在所研究的定曲率和变曲率两种螺旋形扰流体的5种布置方式中,两者均在布置方式5时效果最优;对比分析各参数后发现,定曲率螺旋形扰流体的换热效果更胜一筹。进一步对扰流体结构进行优化,当扰流体直径增加时,可以强化换热;从而说明扰流体的直径在增强换热效果中起着很重要的作用。关键词:螺旋板式换热器;结构优化;传热特性;螺旋形扰流体中图分类号:TK172文献标识码:A文章编号:1007—2691(2016)06—0102—09ResearchonHeatTransferCharacteri
3、sticsandStructuralOptimizationofSpiralPlateHeatExchangerCHENGYouliang,HANJian,YANGXinghui(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,China)Abstract:Rationalmathematicalandphysicalmodelwerebuiltundertheguidanceoft
4、heoryofheattransferenhance—ment.AndtheoperationconditionofspirallikespoilerswhichwereaddedintotheflowchannelofthespiralplateheatexchangerwassimulatedbythesoftwareFLUENT.Optimizationsimulationwasmadefortheoperationconditionofspoilerswhichwereinefficientinheattra
5、nsfer.Studiesshowthatamongthefivekindsofarrangement,theheatex-changeeffectofarrangement5isoptimalfortheconstantcurvatureandvariablecurvaturespiralspoilers.Aftercompa—ringandanalyzingvariousparameters,itcanbefoundthattheheatexchangeeffectoftheconstantcurvaturesp
6、iralspoilerisbetter.Thestructureofspoilerisfurtherimproved.Itisfoundthatheattransfereffectisimprovedasthedi—ameterincreases,whichdemonstratesthatthediameterofthespoilerplaysaveryimportantroleinenhancingtheheattransferinthespiralplateheatexchanger.Keywords:spira
7、lplateheatexchanger;structureoptimization;heattransfercharacteristics;spiralspoilers价低及占地面积小等优点,故得到日益广泛的应0引言用。螺旋板式换热器由两张钢板卷制而成,板间均匀地装有定距柱,一方面起到支撑作用,另一方螺旋板式换热器是由瑞典的Rosenblad在面也加强了流体的扰动,达到强化换热的目的⋯。1930年首先提出的一种新型高效的板式换热器。刘宝庆等应用计算流体动力学(CFD)和数值传由于具有结构紧凑、传热效率高、自沽能力强、
8、造热学方法,建立了考虑可拆式螺旋板换热器(DSHE)内流动与传热的三维数学模型,分析了换热器内流体的流速、流向、流动状态以及换热器高收稿日期:2016一O3—11.度、流道间距、接管形式等流动与结构参数对传热基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目系数、系统压降及传热一压降性能系数E等参数(2016XS107).第6期程友良,等:螺旋板
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