球面弓形折流板换热器折流板曲率半径的优化研究.pdf

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1、第42卷第10期当『弋化工Vo]．42．No．102013年10月ContemporaryChemicalIndustryOctober，20i3球面弓形折流板换热器折流板曲率半径的优化研究郭土，马贵阳，张一楠，孙皓，曹燕龙(辽宁石油化T大学石油天然气I：程学院，辽宁抚顺1l3001)摘要：为了研究球面弓形折流板换热器折流板曲率半径对换热器壳程压降和换热系数的影响，对曲率半径分别为0．75D、1D、1．25D、1．5D的球面弓形折流板换热器和普通弓形折流板换热器的壳侧流体流动与传热性能进行数值模拟与研究，得到了壳程流体流场分布以及壳程压降和传热系数

2、。研究结果表明在相同入I51流速下，曲率半径越小换热器壳程传热与流阻综合性能指标越大，0．75D球面弓形折流板换热器可比普通弓形折流板换热器提高8．5％左右。关键词：球面弓形折流板；数值模拟；曲率半径；换热系数；壳程压降中图分类号：TQ051．5文献标识码：A文章编号：1671—0460(2013)10-1392—03OptimizationResearchofBafleCurvatureRadiusinSphericalBafleHeatExchangerGUOTu，MAGui-yang，ZHANGYi—nan，SUNHao，CAOYan—lon

3、g(CollegeofPetrolandNaturalGasEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Inordertoresearchtheinfluenceofthesphericalbameheatexchanger’Sbafilecurvatureradiustotheshel1sidepressuredropandthecoeficientofheattransfer,shellsidefuidflowconditionandheate

4、xchangerperformanceofthesphericalbafneheatexchangerswithcurvatureradiusof0．75D．1D．1．25Dor1．5Dandconventiona1segmentalbafileheatexchangerswerenumericallyanalyzedandstudied．Theshellsidefluidflowfielddistribution．shellsidepressuredropandcoefficientofheattransferwereobtained．There

5、sultsindicatethat．underthesameinletflowconditions，thesmallerofthebaflecurvatureradius，thebiggerofcomprehensiveperformanceindexoftheheatexchanger’Sshellsideheattransferandflowresistance，thecomprehensiveperformanceindexofthesphericalbafleheatexchangerwithcurvatureradiusofO．75Dis

6、higherby8．5％thanthatoftheconventionalsegmentalbafleheatexchanger．Keywords：Sphericalba御e：Numericalsimulation；Radiusofcurvature；Coefficientofheattransfer；Shellsidepressuredrop换热器在化工过程中起着至关重要的作用，投壳程流体速度分布在流道内更加均匀，流线更为光资费用一般占全部投资费用的40％左右⋯。传统的滑，而且流动“死区”明显减小。并且对曲面弓形单弓形折流板换热器换热效率较低，壳

7、程压力损失折流板换热器的壳侧流体流动与传热性能进行了实较大，存在流动死区，容易结垢等。，难以满足生验验证，模拟和数值结果基本～致，在壳程进口流产的要求。因此不断有新型的壳程折流支撑结构的速相等的情况下，曲面弓形折流板换热器比普通弓换热器出现，如折流杆换热器、螺旋折流板换热形折流板换热器的壳侧压降要降低9％～24％．壳程器。、花格板换热器等。传热系数比普通弓形折流板换热器提高3％～1l％。钱才富，高宏宇。等提出一种新型管壳式换热本文提出一种新型的管壳式换热器——曲面弓器——曲面弓形折流板换热器，用CFD技术对曲面形折流板换热器，并且在不同进口流速0．

8、1～0．8m／s弓形折流板换热器和普通弓形折流板换热器的壳侧(每隔0．1m／s做一次计算)下，对曲率半径为0．75D、流体