板翅式换热器结构优化及其性能数值模拟

板翅式换热器结构优化及其性能数值模拟

论文摘要

板翅式换热器内部纵横两个维度的流量分配不均,导致其换热性能降低。基于单相流量分配理论和板翅式换热器内部流场特性,通过改变换热器进出口管个数、进出口方式、端部入口管相对位置等,建立了新型板翅式换热器结构。基于CFD方法的Fluent数值计算方法,对板翅式换热器优化前后的流量分配特性进行数值模拟,研究优化后的端部入口管相对位置、入口管个数及出口管个数对流量分配的影响规律。结果表明:改变进出口方式可以均衡各通道路径在入口和出口处的总压降,有效改善板翅式换热器的流量分配特性;优化后的板翅式换热器最佳参数组合是端部入口管相对位置为0.033、入口管个数为5、出口管个数为1,该结构可以使气相和液相的流量不均匀度降低约50%,对提高换热器换热性能具有重要意义。(图10,表1,参25)

论文目录

  • 1 存在问题
  • 2 模型建立
  •   2.1 数学模型与边界条件
  •   2.2 网格无关性检验
  •   2.3 流量分配不均匀度评价指标
  • 3 模拟结果
  •   3.1 端部入口管相对位置的影响
  •   3.2 入口管个数的影响
  •   3.3 出口管个数的影响
  •   3.4 优化后结构验证
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 曹学文,石倩,彭文山

    关键词: 板翅式换热器,流量分配,理论模型,数值计算,结构优化

    来源: 油气储运 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,中国船舶重工集团公司第七二五研究所·海洋腐蚀与防护国家重点实验室

    基金: 山东省自然科学基金资助项目“大型LNG储罐预应力混凝土超低温性能研究及其优化设计”,ZR2012EEL23

    分类号: TK172

    页码: 1048-1053

    总页数: 6

    文件大小: 2007K

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