换热器的外文翻译.doc

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1、毕业设计论文资料翻译专业班级：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX姓名XX学号：XXXXXXX外文出处：InternationalJournalofHeatandMassTransfer49(2006)601–610管壳式换热器中壳程流体流动的压降模型UdayC.Kapale,SatishChand摘要本文提出了一种管壳式换热器壳程压降的理论模型｡该模型结合了换热管进出口的压降和折流板间隔处的压降的影响｡模型得出的结果的雷诺数在103到105之间，相比于其他用于研究不同形态的换热器的分析模型，该模型的雷诺数更接

2、近可参考的资料中的实验结果｡关键词横流速度；压降；折流板；管壳式换热器；壳程流速；圆缺区流速1引言单相流管壳式换热器被广泛的应用在化学，石油，发电和过程工业中｡在这种换热器中，一种流体在换热管中流动，同时另一种流体穿过管束在壳程流动｡一台换热器的设计需要取得热交换和压降之间的平衡｡因为压降导致泵和风机等流体输送设备操作费用的增加｡这说明设计换热器的换热能力和测定穿过换热器的压降是同等重要的｡计算管内流体流动的压力损失相对容易，但是壳程流体流动的压力损失的计算很复杂｡图1壳程流路分布图为了计算壳程压力损失需要了解不同流

3、动路径的本质以及他们各自产生的效果。如图1根据Tinker和Buffalo的流动分析可以看到，除了横流流路B在两块折流板间穿过管束外，还有旁流流路C绕过管束从管束和壳体之间通过，这对传热是没有作用的｡此外还可以看到，有一个泄漏流路D从折流板和壳体的间隙以及由换热管与折流板间的空隙泄漏，而后与主流体相互作用｡由图1还可以看出流体的流线是在圆缺区域穿过换热管束的｡这种流动方式在图4中做了进一步的描述｡由被折流板隔开的圆缺区内的主流体的流动方向相对于管内流体是不同的，在部分折流板之间形成了横流区｡这需要使用不同的方法计算圆

4、缺区和穿过管束(横流区)的流体的压降｡类似的，也要把管束中的穿流和内部错流的不同考虑在内｡在现有参考资料中可使用的方法可以分为两类:(1)实验法，(2)理论模型的发展｡在参考文献[3，7，9，16，17，21]中给出了不同研究者的试验方法｡而进一步的关于模型的研究方法在参考文献[2，4，6，8，11，12，14，15，18，20，22，23]中给出｡纵观这些参考资料可以发现｡在一些研究方法中提出的理论模型对于计算是相当复杂的，而且，有的模型考虑了一些产生压降的因素却也忽略了另一些因素｡本文提出了一种主要涉及壳程流体流

5、动的方法致力于建立一种简单的压力损失模型｡而且将该模型的结果和其他著作中得出的结果进行比较发现该模型的计算结果接近实际值，完全可以供设计者放心使用｡2压降模型的发展本模型旨在确定从流体进入壳体到流出壳体的全部压降｡而这一过程的全部压降可分成如下几部分:（1）换热器横流区末端换热管进出口处的压降｡（2）横流区内部的压降｡这一区域的压降是由流过管束的流体和穿过圆缺区由一个内部横流区到下一个连续的内部横流区的流体共同决定的｡（3）由横流区入口穿过管束到下一块折流板然后穿过圆缺区的流体流动引起的压降｡相似的，横流区末端的压降

6、也是由从前一个横流区穿过圆缺区而后穿过管束的流体来计算｡本文中的方法的主要作用是利用这种压降模型在内部横流区和圆缺区计算压降｡其他部分的压降在本文使用的参考文献中已做出表述｡穿过管束和圆缺区引起的压降的计算已经考虑了图1和图5表示出的实际流动形式｡接下来本文将逐一介绍以上提到的各种压降的组成部分｡2.1换热管进出口的压降()为了计算一台换热器换热管进出口的压降，Gaddis和Gnielinski的研究中提到了关于这个问题的表述已在式(1)中给出了｡式中用Pn来定义换热管两端的总压降。=（1）在参考文献[18]中取n为

7、2.0，则式(1)变成了式(2)=（2）术语内部横流区和圆缺区面积平均值，m2折流板切口分数内部折流板间距，m入口区折流板间距，m出口区折流板间局，m摩擦因数的修正系数折流板直径，m管束外圆直径，管束直径，m壳体内径，m壳体外径，m摩擦系数旁流压降的修正系数折流板泄漏引起的压降修正系数末端折流板间距不等的修正系数横流区垂直高度(如图2)，m管板间距，m折流板数横流区换热管排数圆缺区换热管排数圆缺区换热管数换热管中心距(如图3)，Pa换热管纵向中心距，m换热管横向中心距，m壳程横流区的雷诺数壳程流体的体积流量，m3/s

8、换热管进出口流速，m/s壳体中心线附近横流区末端的横流速度，m/s圆缺区流速，m/s内部横流区部分的压降，Pa横流区末端压降，Pa换热管进出口的压降，Pa壳程总压降，Pa圆缺区压降，Pa希腊符号折流板缺口的圆心角，度被折流板隔开的管束外圆圆心角，度壳程流体在平均温度下的，Ns/m壳程流体在壁温下的流速，Ns/m壳程流体在平均温度下的密度，kg/