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基于数值模拟的气相换热器壳程结构优化与试验
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作者 郑宇 万霖 +2 位作者 车刚 刘季君 王洪超 《食品与机械》 北大核心 2025年第2期85-93,共9页
[目的]对气相旋转换热器进行结构优化,改善单叶片壳程结构气相旋转换热器换热效率较低的问题。[方法]通过建立简化模型和CFD法,对3种壳程结构换热器性能进行分析。以壳程压降和对流换热系数为试验指标,探究工作圈数、叶片高度、叶片宽... [目的]对气相旋转换热器进行结构优化,改善单叶片壳程结构气相旋转换热器换热效率较低的问题。[方法]通过建立简化模型和CFD法,对3种壳程结构换热器性能进行分析。以壳程压降和对流换热系数为试验指标,探究工作圈数、叶片高度、叶片宽度等主要参数对壳程压降和对流换热系数的影响规律,并进行优化与验证。[结果]六叶片结构换热器的总体性能较好,壳程压降降低了7%~8%,对流换热系数提高了8%~10%。当工作圈数为3、叶片高度为45.05 mm、叶片宽度为4.79 mm时,六叶片结构换热器的最小壳程压降为6.95 kPa,较优化前降低了15%~21%;最大对流换热系数为183.35 W(/m~2·K),较优化前提高了10%~12%。壳程压降模拟值与试验值误差≤6%,对流换热系数模拟值与试验值误差≤5%,优化结果可靠。[结论]在优化后的壳程结构下,气相换热器具有良好的换热性能。 展开更多
关键词 数值模拟 换热器 性能分析 结构优化
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新型双管程换热器壳程的流动与传热机理分析
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作者 徐义程 汪世益 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2025年第1期1-10,共10页
为了提升传统双管程管壳式换热器的传热效率,提出了一种低成本、高性能的新型双管程管壳式换热器,建立单管程换热器、普通双管程换热器、新型双管程换热器数值计算模型,从数值模拟和理论计算的角度研究了3种换热器内部流体的流动与换热... 为了提升传统双管程管壳式换热器的传热效率,提出了一种低成本、高性能的新型双管程管壳式换热器,建立单管程换热器、普通双管程换热器、新型双管程换热器数值计算模型,从数值模拟和理论计算的角度研究了3种换热器内部流体的流动与换热机理。研究结果发现,在壳程质量流量为2.9~6.8 kg/s时,相比于单管程换热器,新型双管程换热器的换热量下降12%~21%、压降下降29%、效能评价系数上升11%~24%。理论计算发现,新型双管程换热器具有比普通双管程换热器更低的材料成本,且随着管数n的增加,新型双管程换热器的壳程湍流程度越来越高。研究结果可为新型双管程换热器的结构开发和性能优化提供指导。 展开更多
关键词 双管程管壳式换热器 强化传热 计算流体力学 效能评价系数
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供暖换热器附加系数研究
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作者 韩靖 常丽娜 +3 位作者 钟世民 贺世开 李会芳 屈月月 《暖通空调》 2025年第1期41-43,102,共4页
依据建筑热工分区,从建筑供暖需求入手,分析了供暖发生事故时建筑物室温下降规律,给出了典型城市的限额供热系数及供暖换热器附加系数的建议取值,为供暖换热器的设计、选型提供参考。
关键词 供暖 换热器 典型城市 限额供热系数 附加系数
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浅谈换热器的日常维护与管理
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作者 李延春 《石化技术》 2025年第1期317-319,共3页
换热器是工业生产中重要的热交换设备,其性能的稳定性和运行效率将直接影响到企业生产系统的经济性和稳定性,并关系到生产过程的顺利进行和产品质量的保障,可见换热器的日常维护与管理显得尤为重要。将从换热器的日常维护与管理的角度出... 换热器是工业生产中重要的热交换设备,其性能的稳定性和运行效率将直接影响到企业生产系统的经济性和稳定性,并关系到生产过程的顺利进行和产品质量的保障,可见换热器的日常维护与管理显得尤为重要。将从换热器的日常维护与管理的角度出发,系统的阐述换热器日常维护内容和管理方法以及具体的优化措施,从而确保换热器的长期稳定运行提供有益参考。 展开更多
关键词 换热器 维护 管理 优化措施
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电动汽车热泵空调室外换热器的特性实验研究
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作者 尤韦娜 侯海焱 吴兆亮 《时代汽车》 2025年第1期163-167,共5页
电动汽车热泵用室外换热器,是一种能够满足蒸发、冷凝两用的换热器。随着制冷剂压力和温度的变化,在换热器工作过程中有相变产生,对其直接进行换热量和流阻的模拟仿真不仅计算量大,而且精度难以保证。故而文章选定了一款迎风面积为642mm... 电动汽车热泵用室外换热器,是一种能够满足蒸发、冷凝两用的换热器。随着制冷剂压力和温度的变化,在换热器工作过程中有相变产生,对其直接进行换热量和流阻的模拟仿真不仅计算量大,而且精度难以保证。故而文章选定了一款迎风面积为642mm×526mm,芯体厚度为16mm的室外换热器,就不同出口位置,不同集液管直径,不同的内置带孔隔板数量进行实验测试,研究了不同变量对换热器换热量和流阻的影响。对于下进上出的室外换热器,出口位置靠上冷凝工况的换热量比其他位置提高3.1%,蒸发工况提高3.8%。集液管直径变大的实验芯体在蒸发模式下换热量提高了15.7%。实验芯体带孔隔板数量增加换热量提高3.8%。希望文章能够为热泵系统室外换热器的设计方案提供有益的参考。 展开更多
关键词 电动汽车 热泵空调 室外换热器 制热性能 制冷性能
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管壳式换热器优化设计以及工质研究进展
6
作者 白凯杰 江志铭 李运泉 《石油和化工设备》 2025年第1期60-62,共3页
为了提升管壳式换热器的能效,加强换热器的热传递性的探讨受到了普遍的重视。本文从设计优化和工作介质两方面对管壳式换热器强化传热进行了分析和总结。其中,设计优化包括利用各种新型算法对换热器结构参数的优化和成本的控制;工作介... 为了提升管壳式换热器的能效,加强换热器的热传递性的探讨受到了普遍的重视。本文从设计优化和工作介质两方面对管壳式换热器强化传热进行了分析和总结。其中,设计优化包括利用各种新型算法对换热器结构参数的优化和成本的控制;工作介质主要包括磁流体和纳米流体。最后对管壳式换热器强化传热的未来重点研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 管壳式换热器 设计优化 磁流体 纳米流体
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超大型负压低温换热器的热工特性分析
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作者 任志文 黄桂朝 +3 位作者 刘具龙 王倩 汤建成 王少刚 《真空与低温》 2025年第1期98-103,共6页
基于超大型氦低温系统,建立负压节流级低温换热器仿真模型,对比分析了几种翅片型式在负压、大流量和超流氦温区工况下的热工特性。结果表明,在研究范围内,交错型和波纹型翅片具有良好的强化传热效果,但两种情况阻力特性均有所恶化,且波... 基于超大型氦低温系统,建立负压节流级低温换热器仿真模型,对比分析了几种翅片型式在负压、大流量和超流氦温区工况下的热工特性。结果表明,在研究范围内,交错型和波纹型翅片具有良好的强化传热效果,但两种情况阻力特性均有所恶化,且波纹翅片阻力特性优于交错翅片。采用综合评价指标对几种翅片进行了评价,发现波纹翅片具有更好的综合性能。对波纹翅片的结构参数进行了优化研究,可为工程应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 负压换热器 超流氦温区 大流量 交错翅片 波纹翅片 热工特性
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印刷电路板式换热器传热性能及温度场数值模拟研究方法
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作者 谷丹丹 康艳波 《工业加热》 2025年第2期37-41,共5页
换热器在众多领域都有广泛应用,而印刷电路板式换热器作为一种新型换热器,其传热性能和温度场的研究尤为重要。旨在通过数值模拟,深入了解其传热性能,优化温度场分布,提高换热效率。构建四种直线型、S型、Z型和翼型通道类型的印刷电路... 换热器在众多领域都有广泛应用,而印刷电路板式换热器作为一种新型换热器,其传热性能和温度场的研究尤为重要。旨在通过数值模拟,深入了解其传热性能,优化温度场分布,提高换热效率。构建四种直线型、S型、Z型和翼型通道类型的印刷电路板式换热器物理模型,在其基础上构建四种通道类型的数值模拟模型。建立的数值模拟模型分为两部分:一是印刷电路板式换热器模型,二是管内流体流动模型。通过自定义函数将管壁温度场、印刷电路板式换热器传热效能计算公式添加至FLUENT软件中,完成相关参数的设置后实现数值模拟。模拟研究结果为翼型通道形状的温度场数值分布最为均匀,其次是Z型、S型。在进口温度升高的情况下,传热效能均缓慢降低。翼型通道形状的传热效能明显更高,直线型的传热效能表现最差。在操作压力越来越大的情况下,传热效能均迅速下降,翼型通道形状的传热效能明显更高。增大CO_(2)流量后的传热效能高于增大液态镓流量后的传热效能。 展开更多
关键词 正弦型板片 翼型通道 印刷电路板式换热器 传热性能 温度场 数值模拟
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浮头式换热器机械结构设计与应用
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作者 周松芝 辛小燕 《凿岩机械气动工具》 2025年第2期25-27,共3页
文章阐述了浮头式换热器的构成,分析了浮头式换热器机械结构设计要点,并从优化内容和优化方法的角度出发,提出了浮头式换热器机械结构设计优化方案,旨在构建多维度的机械结构设计优化体系,提升其应用效果。
关键词 热能设备 浮头式换热器 机械结构 有限元分析
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加氢装置螺纹锁紧环换热器管口连接形式探讨
10
作者 闫晶怡 《石油化工设备技术》 2025年第2期1-6,24,I0001,共8页
随着加氢装置的大型化,某些特殊高压设备(如螺纹锁紧环换热器)的管口连接形式开始出现法兰连接和焊接连接两种不同的选择,而现有压力容器规范对于具体选择何种连接形式缺少相关规定。文章从多个角度对加氢装置中螺纹锁紧环换热器管、壳... 随着加氢装置的大型化,某些特殊高压设备(如螺纹锁紧环换热器)的管口连接形式开始出现法兰连接和焊接连接两种不同的选择,而现有压力容器规范对于具体选择何种连接形式缺少相关规定。文章从多个角度对加氢装置中螺纹锁紧环换热器管、壳程进、出口两种连接形式的优劣进行了对比分析并提出选择建议,可为加氢装置螺纹锁紧环换热器的管口优化设计提供参考。 展开更多
关键词 螺纹锁紧环换热器 管口连接形式 法兰连接 焊接连接
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浅层竖直螺旋地埋管换热器传热特性实验研究
11
作者 刘亚姣 罗浩 +1 位作者 刘荔 赵宇 《暖通空调》 2025年第2期86-93,共8页
搭建了浅层竖直螺旋地埋管换热器的原型尺度实验平台,对不同管内流速、降雨入渗影响下螺旋地埋管的传热特性进行了实验研究,引入瞬时传热系数、效能系数2个定量评价指标来反映螺旋地埋管的传热特性。结果显示:增大管内流速可提升螺旋地... 搭建了浅层竖直螺旋地埋管换热器的原型尺度实验平台,对不同管内流速、降雨入渗影响下螺旋地埋管的传热特性进行了实验研究,引入瞬时传热系数、效能系数2个定量评价指标来反映螺旋地埋管的传热特性。结果显示:增大管内流速可提升螺旋地埋管的传热性能,但当流速增大到一定程度时,由于换热不充分,对地埋管传热性能的提升效果逐步减弱,同时还会增加系统水泵的能耗,所以建议螺旋地埋管的设计流速在保证湍流的前提下不宜过高;降雨入渗可在一定程度上提升螺旋地埋管区域土壤的热物性,更有利于热量的传递,可有效提升螺旋地埋管的瞬时传热系数和效能系数,从而强化地埋管换热性能。 展开更多
关键词 螺旋地埋管换热器 传热特性 管内流速 降雨入渗 瞬时传热系数 效能系数 原型实验
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管壳式换热器传热管泄漏检测技术现状与展望
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作者 周涛 袁会勇 《上海节能》 2025年第1期108-111,共4页
管壳式换热器在化工、热力等行业有着广泛的应用。综述了各种泄漏检测技术的优点、原理及局限性,并结合潜在挑战对未来检测的方法和装备发展趋势提出了分析和展望。
关键词 管壳式换热器 传热管 泄漏检测 压力测试法 示踪气体探测法
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基于减小中间换热器[火用]损的自复叠热泵系统最佳工质循环配比分析及实验研究
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作者 李光斌 王传华 +1 位作者 廖永章 蒋磊 《暖通空调》 2025年第2期94-101,共8页
从自复叠热泵系统的循环[火用]损出发进行分析,发现中间换热器[火用]损最大,进而对减小[火用]损的方法进行了理论分析,并以R290/R170、R600a/R1150两种不同沸点差的二元混合工质组合为例,深入研究了混合工质循环配比对中间换热器[火用]... 从自复叠热泵系统的循环[火用]损出发进行分析,发现中间换热器[火用]损最大,进而对减小[火用]损的方法进行了理论分析,并以R290/R170、R600a/R1150两种不同沸点差的二元混合工质组合为例,深入研究了混合工质循环配比对中间换热器[火用]损的影响。通过实验测试,验证了不同循环配比下整机性能的变化。结果表明:中间换热器[火用]损大小取决于换热过程高压侧及低压侧的温度匹配程度,可通过热当量比来体现,热当量比越接近1,[火用]损越小;不同混合工质组合,存在各自的最佳循环配比,使得整机性能最佳,该最佳循环配比与理论分析得到的使中间换热器[火用]损最小的循环配比接近。 展开更多
关键词 自复叠热泵 中间换热器 [火用]损 混合工质 循环配比 热当量比 性能提升
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制冷空调用换热器研究进展 被引量:6
14
作者 马国远 高磊 +1 位作者 刘帅领 许树学 《制冷与空调》 2023年第4期88-100,共13页
为实现制冷空调行业的节能减排目标,研究具有轻量化、小型化和高效化的制冷空调用换热器至关重要。本文主要介绍强化换热技术在制冷空调用换热器中的应用,包括风冷式换热器、水冷式换热器和蒸发式冷凝器,以及适应低制冷剂充注量、低GWP... 为实现制冷空调行业的节能减排目标,研究具有轻量化、小型化和高效化的制冷空调用换热器至关重要。本文主要介绍强化换热技术在制冷空调用换热器中的应用,包括风冷式换热器、水冷式换热器和蒸发式冷凝器,以及适应低制冷剂充注量、低GWP工质的紧凑型高效换热器的研发进展,为换热器的优化设计提供借鉴。 展开更多
关键词 换热器 风冷式换热器 水冷式换热器 微通道换热器 管壳式换热器 蒸发式冷凝
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基于p阶线性模型的地埋管换热器流体温度分布研究
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作者 赵鹏 张东海 +3 位作者 李晓昭 张古彬 寇亚飞 高蓬辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期51-59,共9页
利用自主研发的分层热响应测试系统,获取沿深度方向上(竖向)管内流体温度实测数据,对比p阶线性分布模型计算结果和实测数据,研究两种典型工况条件下分层岩土介质中管内流体竖向分布规律和最佳p值。结果表明:恒热流工况时,p=-5阶线性分... 利用自主研发的分层热响应测试系统,获取沿深度方向上(竖向)管内流体温度实测数据,对比p阶线性分布模型计算结果和实测数据,研究两种典型工况条件下分层岩土介质中管内流体竖向分布规律和最佳p值。结果表明:恒热流工况时,p=-5阶线性分布模型能够准确预测管内流体温度分布;恒温工况时,最佳p值随流量的变化而变化,其关系为:|p|=7.361ln V+6.684。 展开更多
关键词 地热能 地埋管换热器 岩土传热 地质结构分层 参数估值
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带消声功能的潜艇换热器声学性能仿真 被引量:1
16
作者 游彩霞 裴植炫 何雪松 《造船技术》 2024年第1期47-49,54,共4页
针对潜艇消声问题,提出一种带消声功能的换热器,开展环状橡胶气囊结构消声性能研究。建立仿真模型和进行传递损失计算,证明有囊式消声器的消声效果。利用控制变量法定量改变设计参数,分别研究气腔长度、穿孔直径和穿孔率对气囊消声效果... 针对潜艇消声问题,提出一种带消声功能的换热器,开展环状橡胶气囊结构消声性能研究。建立仿真模型和进行传递损失计算,证明有囊式消声器的消声效果。利用控制变量法定量改变设计参数,分别研究气腔长度、穿孔直径和穿孔率对气囊消声效果的影响规律,为潜艇换热器的流动噪声控制提供有力支撑。 展开更多
关键词 潜艇 消声 换热器 有囊式消声 声学性能
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换热器在石油化工行业中的应用及维护 被引量:6
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作者 赵洪德 刘继东 +1 位作者 周广启 王金龙 《造纸装备及材料》 2022年第3期52-54,共3页
石油化工生产包括很多的工艺流程,有些工艺流程存在着不同形式的换热,这就需要换热器来完成这一操作。借助换热器可以把热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体,从而满足工艺需求。换热器在石油化工行业中发挥着重要作用,其运行是否... 石油化工生产包括很多的工艺流程,有些工艺流程存在着不同形式的换热,这就需要换热器来完成这一操作。借助换热器可以把热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体,从而满足工艺需求。换热器在石油化工行业中发挥着重要作用,其运行是否稳定在很大程度上决定着工艺生产水平。如果换热器不能正常发挥作用,将会给石油化工生产带来一些安全隐患。文章主要分析换热器的种类及优缺点,探讨石油化工行业中换热器的应用和维护,希望对相关人员有一定的参考意义。 展开更多
关键词 换热器 石油化工 薄膜蒸发 板翅式换热器 螺旋缠绕管换热器 热管式换热器
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金属丝网强化余热回收烟气换热器的试验与数值研究
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作者 舒歌群 黄炎梅 +3 位作者 田华 王轩 张洪飞 丁元勋 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-10,共10页
为探究金属丝网强化元件在余热回收烟气换热器中的应用可行性及其性能表现,对嵌有金属丝网的通道的流动与换热性能开展试验与数值研究。对嵌入不同孔隙率金属丝网的通道进行了试验研究,基于FLUENT软件进行了模拟计算和流场分析,并分析... 为探究金属丝网强化元件在余热回收烟气换热器中的应用可行性及其性能表现,对嵌有金属丝网的通道的流动与换热性能开展试验与数值研究。对嵌入不同孔隙率金属丝网的通道进行了试验研究,基于FLUENT软件进行了模拟计算和流场分析,并分析了丝网高度对流动和传热性能的影响。结果表明,相比于传统平直翅片,嵌入金属丝网后通道综合性能指标最大提高58%。综合性能随孔隙率的提高先增后减,0.945为最佳孔隙率。同时,使用高度与流道高度一致的金属丝网,可以获得最佳综合性能。在相同压力损失下,金属丝网通过均匀流体温度、破坏边界层可以比平直翅片通过增加传热面积获得更好的综合性能,证明了金属丝网作为烟气换热器强化元件的可行性。 展开更多
关键词 余热回收 烟气换热器 金属丝网强化结构
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知识与数据双驱动的板式换热器建模与辨识
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作者 赵安军 张盈熙 +1 位作者 于军琪 张宇 《建筑节能(中英文)》 CAS 2024年第12期1-11,共11页
针对现有区域供暖系统中板式换热器模型参数难以全部获取,建模相对困难的问题,提出了一种知识与数据双驱动的板式换热器建模与辨识方法。建立板式换热器控制通道机理模型,使用赤池信息准则(AIC)及贝叶斯信息准则(BIC)判定扰动通道模型阶... 针对现有区域供暖系统中板式换热器模型参数难以全部获取,建模相对困难的问题,提出了一种知识与数据双驱动的板式换热器建模与辨识方法。建立板式换热器控制通道机理模型,使用赤池信息准则(AIC)及贝叶斯信息准则(BIC)判定扰动通道模型阶次;利用Tent混沌算法与Lévy飞行策略改进的鸟群算法(BSA)对板式换热器传递函数模型中的待辨识参数进行辨识;对建立数学模型进行误差分析与动态分析,并建立带有前馈通道的PID控制系统进行可控性分析,验证模型性能。实验结果表明,该知识与数据双驱动的板式换热器建模误差较小,平均绝对百分比误差为0.19%,控制误差为0.17%,控制效果较为准确,能够精准的跟踪控制目标,可以运用到实际控制系统中。 展开更多
关键词 板式换热器 鸟群算法(BSA) 动态分析 PID控制
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圆管和扁形管的绕管式换热器壳侧流体降膜流动特性
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作者 薄守石 桑文蓉 +2 位作者 徐子涵 孙兰义 郝兆龙 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期62-69,共8页
为探究异型管绕管式换热器壳侧流体降膜流动和分布特性,建立了绕管式换热器三维物理模型,并基于流体体积(VOF)法多相流模型进行了数值模拟,对比分析了圆管和扁形管的管外流体降膜流动特性。结果表明:圆管和扁形管的管外轴向降膜流动分... 为探究异型管绕管式换热器壳侧流体降膜流动和分布特性,建立了绕管式换热器三维物理模型,并基于流体体积(VOF)法多相流模型进行了数值模拟,对比分析了圆管和扁形管的管外流体降膜流动特性。结果表明:圆管和扁形管的管外轴向降膜流动分布均呈现“波谷-波峰-波谷”形状;扁形管的管外流体降膜流动速度明显大于圆管;圆管的管外液膜最薄处为圆周角120°处,扁形管的管外液膜最薄处在90°~120°之间;随着管间距的增加,圆管和扁形管的管外液膜平均厚度均呈下降趋势,扁形管周向液膜平均厚度比等周长圆管小10%~29%;随着缠绕角的增加,扁形管的管周向液膜平均厚度比等周长圆管小4%~28%。因此,推荐使用扁形管替代圆管作为绕管式换热器的缠绕管。 展开更多
关键词 绕管式换热器 圆管 扁形管 液膜厚度 数值模拟 流体体积法
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