并流多通道管壳式换热器壳侧流场数值研究

采用多孔介质-分布阻力模型,对一种新型并流多通道进出口结构(MPC)轴流管壳式换热器壳程流场进行数值研究。在传热管长6.0 m不变,分别针对长径比L/D=2.0和L/D=1.5二种情况,研究Re和通道数N对壳侧流场的分布及阻力变化规律。结果表明:在相同的Re和L/D下,随着N的增加,壳程的流场分布不均现象得到有效的遏制,壳程压降将急剧降低,最大降幅达到50%以上;当L/D不变时,Re的变化对壳程流场分布影响极小。

并流多通道管壳式换热器壳程流场分布

对一种新型并流多通道进出口结构(MPC)轴流管壳式换热器壳程流场分布与阻力性能进行全面研究,分别研究了管排数、Reynolds数、不同挡板对壳程流场分布、阻力性能的影响,并且采用实验方法对数值模型与方法的正确性进行论证。研究结果表明,在无挡板的情况下,随着管排数的减小,壳程流场分布不均现象得到有效的遏制,压降大幅降低,最大降幅达到70%以上;挡板能够有效促进流场的二次分布,但是同时亦使阻力增大较为显著。

并流多通道进出口管壳式换热器壳程传热性能比较

对一种新型并流多通道进出口结构的壳程轴流管壳式换热器壳程局部传热性能进行实验研究,在有分布挡板与无分布挡板的情况下,分别对进口段局部努塞尔数Nu的分布、局部平均Nu的分布、以及换热器整体的传热和阻力性能进行了比较与分析。研究结果揭示了壳程进口段的局部表面Nu的分布规律,并给出了合理的机理分析。结果表明,分布挡板不但能够有效促进壳程流场和局部Nu的均匀分布,而且能够提高整体传热性能,且阻力增加较小。

并流多通道管壳式换热器壳程流场分布比较

优化壳程流场分布和减少压降对并流多通道进出口结构(MPC)轴流管壳式换热器具有非常重要的作用。分别采用商用CFD软件FLUENT 6.3和皮托管测速方法对MPC换热器壳程流场分布与阻力性能进行数值模拟与实验研究,分别研究了管排数N、Re、不同开孔率的挡板对壳程流场分布、阻力性能的变化规律。结果表明:(1)无挡板时,随着N的减小,壳程流场分布不均现象得到有效的遏制,压降大幅降低,最大降幅达到70%以上;(2)挡板能够有效促进流场的二次分布,但亦使得阻力增大较为显著;(3)比较不同挡板,挡板1的效果最优;(4)换热器压降主要在进出口段产生。

并流多通道管壳式换热器壳程传热性能

对并流多通道进出口(MPC)轴流管壳式换热器壳程传热性能进行数值模拟,分别研究了管排数N,Re,不同开孔率的挡板对壳程进口段的局部传热系数分布、局部平均Nu的分布、换热器的平均Nu等特性的影响。结果表明:在无挡板条件下,随着N的减小,壳程传热系数分布不均现象得到有效的遏制,N=7时基本上无传热死区。挡板的存在,不但使得进口段的局部传热系数分布更加均匀,而且能够提高换热器的整体传热Nu。不同参数的挡板之间,挡板1的作用最为明显,可以使得Nu提高10%—12%。

MPC轴流管壳式换热器的壳程局部传热性能

对一种具有并流多通道进出口结构(MPC)的轴流管壳式换热器的壳程局部传热性能进行实验研究,分别在有壳程进口段分布挡板与无分布挡板的情况下,探讨了进口段局部表面传质努塞尔数的分布、局部平均表面努塞尔数与管束位置及雷诺数的关系,分析了进口段和换热器整体的平均传质努塞尔数与雷诺数的变化关系,揭示了壳程进口段的局部表面努塞尔数的分布规律,并进行了机理分析.研究结果表明,分布挡板能够有效促进壳程流场的分布,提高换热器壳程的整体传热性能.