折流板開孔對換熱器性能影響的CFD分析.pdf

1、管殼式換熱器在能源、石油、化工工業(yè)應(yīng)用很普遍，在國內(nèi)換熱器市場中約占70％，加強(qiáng)對其的研究，有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。在管殼式換熱器中，弓形折流板還是占主要地位，由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用，但它也有易造成流動(dòng)死區(qū)而導(dǎo)致結(jié)垢、腐蝕、殼程壓降大等缺點(diǎn)。
　　 本文用CFD技術(shù)直接模擬了一臺含有10塊折流板的換熱器。模擬中，分別以空氣-空氣、水-水作換熱器內(nèi)的工作介質(zhì)，先對如下兩種方案：a.未開孔；b.以往研究中依靠實(shí)驗(yàn)獲

2、得的最佳開孔方案進(jìn)行了CFD計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。CFD計(jì)算證實(shí)在換熱器殼體中、折流板后面，特別是管間及管殼間存在流動(dòng)死區(qū)，并找出了其中流動(dòng)死區(qū)的位置。在觀察CFD計(jì)算結(jié)果時(shí)，可以清楚地看到換熱器中各區(qū)域流速的分布，并可提取各點(diǎn)的速度、溫度、壓力值。分析表明：在弓形折流板上合理地開孔有助于減少這種流動(dòng)死區(qū)，降低殼程壓降。但不合理的開孔方案會讓部分區(qū)域流動(dòng)死區(qū)繼續(xù)存在。以a和b方案的CFD計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，本文找出了一種更好的折流板開孔方案c，并