压缩机中冷器计算机辅助热力设计计算 - 西安交通大学CFD-NHT-EHT.PDF

2000 年第 4 期 (总第 162 期) 　　　　　　　　　　　　压缩机技术 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ·19 · 文章编号 : 1006 - 2971 (2000) 04 - 0019 - 03 辅　　机 压缩机中冷器计算机辅助热力设计计算 1 2 1 1 聂建虎 , 李淑艳 , 王秋旺 , 陶文铨 ( 1 西安交通大学 , 陕西　西安 710049 ; 2 沈阳鼓风机厂 , 辽宁　沈阳 110021) 摘 　要 : 压缩机中冷器的性能对压缩机的运行影响很大。本文介绍了压缩机中冷器的计算机辅助热力设计计算 程序 , 并用之考察了不同参数对某中冷器换热器换热及流动阻力特性的影响。 关键词 : 中间冷却器; 计算机辅助设计 ; 传热 ; 流动阻力 中图分类号: TH457 ; TP39175 　　文献标识码 : B 出系统。程序采用模块式结构来编写。程序的结构框 1 　前言 图示于图 1 。 管壳式换热器是压缩机中间冷却器中普遍的一 种 , 占整个换热器市场的37 %左右。单相管壳式换 热器广泛应用于化工、石油、电站和加工行业。在管 壳式换热器中 , 热量在两种流体间传递 : 一种流体走 管程 , 另外一种流体在壳程绕管子流动。壳程安装的 挡板强迫流体流过管子 , 从而增强换热 ; 另外 , 挡板 还可以充当紊流促进器和水平放置时支撑管子。中间 冷却器的换热以及流动阻力特性对于压缩机的正常运 行有很大的影响 , 因此 , 高效换热器的研究是一个很 广泛的项目。 对换热器内部流场有个详细的了解有助于可靠和 高效设备的研究。这些可以通过实验手段或者数值计 算获得。通常 , 试验测试是昂贵和耗时的。另外 , 换 热器中流场的可视化和测量紊流量是困难的。因此 , 研究人员开始认识到计算分析是获得复杂物理问题详 细解的一个节省投资、方便可行的途径。 图 1 　中冷器计算机辅助热力设计程序模块框图 本文的目的在于 : ( 1) 对管壳式压缩机中冷器开 压缩机中冷器的计算机辅助热力设计软件主要包 发出一个通用换热和流动计算程序 ; (2) 利用所开发 括 INDA TA 、 PROPT Y 、 HTLM TD 、 HEA TEX 、 的程序研究空气的湿度、流量对中冷器性能的影响。 FRCTIN 和 OU TPU T 等模块。各个模块的主要功能 2 　压缩机中冷器的计算机辅助热力设计程序 如下 : INDA TA ———原始数据的输入和设置。主要包括 模块结构 流体的流量、压力、温度、热负荷以及流体的物理和 　　为了适应不同工况和结构的设计计算 , 压缩机中 ( ) ( 化学性质 如 : 结垢性 和材质的限制 如 : 换热管 冷器的计算机辅助热力设计软件具有较好的通用性、 ) 的内径、外径 等。 可读性和可维护性 , 具备完整的输入和良好的用户输 PROPT Y ———根据定性温度计算工质的物理参数 收稿日期 : 1999 - 12 - 04 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optica