弓形折流板强化换热器壳程传热数值分析.pdfVIP

2012年 12月 机床与液压 Deo．2012 第40卷 第23期 MACHINE T0OL HYDRAULICS Vo1．40No．23 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．23．045 弓形折流板强化换热器壳程传热数值分析 张江勇 ，苏慧 ，孟强 (1．徐州I徐工筑路机械有限公司，江苏徐州221004；2．太原理工大学，山西太原030024) 摘要：为了分析弓形折流板强化换热器壳程传热机制 ，在原换热器模型的基础上增设了折流板。利用FLUENT软件建 立弓形折流板换热器的三维模型，模拟得到不同工况下的换热器温度场、流场分布图及传热量、总传热系数等相关数据。 将上述数据与原模型数值模拟结果进行对比，结果表明：弓形折流板强化换热器壳程传热效果明显，验证了换热器结构优 化的合理性和必要性。 关键词：管壳式换热器；弓形折流板 ；强化传热 ；数值模拟 中图分类号：TK124；TQ051．5 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)23—168—3 NumericalAnalysisonEnhancedHeatTransferoftheSegmentalBaffieinhteShell SideofhteHeatExchanger ZHANGJiangyong，SUHui，MENGQiang (1．XuzhouXugongRoadConstructionMachineryCo．，Ltd．，XuzhouJiangsu221004，China； 2．TaiyuanUniversityofTechnology，TaiyuanShanxi030024，China) Abstract：Inordertoanalyzetheenhancedheattransfermechanism ofsegmentalbaffleintheshellsideoftheheatexchanger， segmentalbaffleswereaddedtooptimizethedesignoftheoriginalmodelofshell—and—tubeheatexchanger．Thethree—dimensionmodels ofthesegmentalbaffleheatexchangersweresetupusingFLUENTsoftware，anddistributionmapsoftemperaturefieldandflowfield， relevantdatasincludingthecapacityofheattransmissionandthetotalheattransfercoefficientindifferentconditionsweregotten．Com- paringthenumerical simulationresultswiththeoriginalmodeldata，itisshownthattheenhancedheatexchangereffectof segmental bafflesintheshellsideof theheatexchangerisobvious．Sothestructureoptimizationofheatexchangerisnecessaryandrationa1． Keywords：Shellnadtubeheatexchnager；Semg entalbaffle；Enhancedheatexchanger；Numericalnaalysis 管壳式换热器是进行热量传递的通用工艺设备。 场分布图及传热量、总传热系数等相关数据，研究了 由于它具有结构坚固、操作弹性大、使用经验丰富及 弓形折流板的强化传热机制，验证了换热器结构优化 可靠性高等优点，目前在工业装备中得到广泛应用。 的合理性和必要性。 为了最大限度地利用热能和回收余热，对换热装置进 1 换热器结构及工作原理 行强化传热一直是国内外学者研究的热点 。传统的