管壳式换热器传热对比研究与数值模拟
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管壳式换热器壳侧不同折流板形式下流体流动与传热数值模拟郭梦军;刘红姣;晋梅
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2015(42)7
【摘要】利用Ansys Fluent软件对小型管壳式换热器壳侧流体流动和传热进行了数值模拟,考察了单弓形、双弓形和圆环—圆盘三种形式的折流板在不同流量下的流场、温度场和压力场.分析了不同折流板形式在不同流量下对压力降和传热系数的影响:流量越大,压降和换热系数越大;在相同的流量下,单弓形折流板的压降最大,换热系数最小,另外两种折流板在压降和换热系数上没有明显的区别.而且单弓形折流板的压降和换热系数数值模拟结果与实验吻合较好,从而也证实了数值方法的可靠性.
【总页数】2页(P138-139)
【作者】郭梦军;刘红姣;晋梅
【作者单位】武汉市江汉大学化学与环境工程学院,湖北武汉430056;武汉市江汉大学化学与环境工程学院,湖北武汉430056;武汉市江汉大学化学与环境工程学院,湖北武汉430056
【正文语种】中文
【中图分类】TH123
【相关文献】
1.球面弓形折流板换热器壳程流体流动与传热的数值模拟 [J], 郭土;马贵阳;黄腾龙;石龙;孙皓
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基于FLUENT的管壳换热器壳程流场数值模拟与分析刘磊;宋天民;管建军【摘要】通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κ-ε湍流模型,应用CFD软件FLUENT对壳程流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了不同折流板间距情况下壳程流体温度场、压力场以及速度场的分布情况.分析了折流板间距对壳程流体流场分布、换热器传热速率以及压力损失的影响,并得出了进口流速与传热量和压力损失之间的关系.模拟结果与理论研究结果相符合,对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值.%By simplified the model of shell-and-tube heat exchangers, adopted the unstructured mesh, chose the k-S turbulence model to gain the static temperature field, velocity field and static pressure field distribution of shell by taking numerical simulation of the shell side turbulent flow and heat transfer process with the CFD software FLUENT at different baffle spacing. Analyzed the effect of baffle spacing on the distribution of shell fluid flow, heat transfer rate and pressure drop, also acquired the relationship between inlet velocity and heat transfer rate, pressure drop. The simulation results consistent with the theoretical results of shell-and-tube heat exchangers, which can be a reference for the design and improvement of shell-and-tube heat exchangers.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2012(030)001【总页数】4页(P18-21)【关键词】化工机械;换热器;数值模拟;温度场;速度场;压力场【作者】刘磊;宋天民;管建军【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ051.5;TP391.90 引言换热器是石油化工行业广泛应用的工艺设备,换热器不仅能够合理调节工艺介质的温度以满足生产工艺的需要,同时也是余热回收利用的有效设备[1]。
管壳换热器传热特性研究发布时间:2022-09-20T08:44:55.805Z 来源:《科学与技术》2022年5月10期作者:陈晓君[导读] 全球资源的短缺和日益恶劣的环境问题促使人们开发更有效的热能设备用来节约能源陈晓君东莞市大江节能机械设备有限公司广东省东莞市 523000摘要:全球资源的短缺和日益恶劣的环境问题促使人们开发更有效的热能设备用来节约能源。
管壳换热器是热能再利用的重要装备,可以有效地回收利用工业余热。
换热器作为工业生产中进行热交换操作的通用设备,广泛应用于化工、电力、冶金、航空、动力、食品等工业部门中,特别在石油炼制及化学加工装置中占有重要地位。
近几十年来,由于对节约能源和环境保护的重视,换热器的需求量不断增大,针对换热器强化传热技术的研究也得到广泛关注。
在过程工业中,管壳式换热器使用最多,具有结构简单、加工制造容易、耐压性强、适应能力广等优点,广泛应用于化工生产中,且设计资料和数据较为完善,技术比较成熟。
关键词:管壳换热器;传热特性引言管壳式换热器具有一系列优点,例如应用广泛、结构简单、成本低、易于清洗等,因此在石化、炼油等领域占据着重要地位。
传统的弓形折流板换热器占总量的70%~80%,弓形折流板换热器固然有其优点,并为产业节能方面做出了巨大的贡献,但在新的节能减排形势下,其缺点(压降大、流动死区、易结垢、震动、传热效果差)严重的限制了其发展和生存的空间,为了节能降耗,提高换热器的传热效率,需要研发能够满足多种工业生产过程要求的高效节能换热器。
因此,近年来,高效节能换热器的研发一直受到人们的普遍关注,国内外先后推出了一系列新型高效换热器。
1强化传热的研究1.1管程强化传热(1)螺旋槽纹管螺旋槽纹管是一种外壁上形成凹槽,内壁上形成凸起的异型管。
其强化传热机理主要表现在两个方面:一是管内流体在流动时,内表面的凸起使得过度区的层流在凸起的位置产生纵向涡流,即局部二次流,增加了流体的湍动特性;二是流体沿管壁轴向流动时,由于螺旋槽的作用,管内流体流动存在很大的形体阻力,产生逆向的压力梯度,使边界层分离,热阻减小。