墊條對纏繞管換熱器殼側(cè)性能的影響研究
發(fā)布時間:2017-12-29 00:00
本文關(guān)鍵詞:墊條對纏繞管換熱器殼側(cè)性能的影響研究 出處:《西安交通大學學報》2016年11期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:目前針對纏繞管換熱器的數(shù)值模擬研究中,大多為了簡化模型而省略了管層間的墊條,造成模擬結(jié)果偏離實際情況。通過CFD數(shù)值模擬,著重研究了纏繞管換熱器中墊條的存在及不同的排布方式和數(shù)量對換熱器殼側(cè)的流動、傳熱性能的影響。計算結(jié)果表明,墊條的存在不僅影響流體軸向流速,并且在徑向截面上更易形成渦旋而加強流體擾動。在相同進口工況下,相比無墊條模型,墊條對齊排布時Nu下降了1.6%~2.5%,換熱器單位長度壓降ΔPl增加了14.5%~17.0%,強化傳熱性能指標FP減小了5.7%~5.9%;錯開排布時Nu上升了17.0%~18.1%,ΔPl增加了38.4%~39.9%,FP增加了13.7%~15.4%。兩種墊條排布方式中錯開排布能夠在更大程度上強化殼側(cè)的湍流,從而強化傳熱。當墊條數(shù)量多于12,依次為13、14、15時,對換熱器殼側(cè)的性能影響不大。所做研究為纏繞管換熱器的數(shù)值模擬提供了新的思路,也為纏繞管換熱器的性能優(yōu)化提供了理論參考。
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【作者單位】: 西安交通大學能源與動力學院;西安交通大學化學工程與技術(shù)學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51676146) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目
【分類號】:TK172
【正文快照】: 纏繞管換熱器是一種典型的管殼式換熱器,它由換熱盤管纏繞中心筒組成,相鄰兩層管螺旋方向相反。換熱管內(nèi)流體按照螺旋形式流動,從而出現(xiàn)二次環(huán)流強化換熱,殼側(cè)流體在換熱管外和內(nèi)外殼體間的空隙交叉流動,不斷分離匯合,形成旺盛湍流。纏繞管換熱器以其結(jié)構(gòu)緊湊、耐高壓、換熱效,
本文編號:1347939
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