扭曲管换热器壳程流体流动及传热的数值模拟

扭曲管因具有较好的强化传热性能得到关注,针对扭曲管管内流体流动及传热性能进行了实验与数值研究。验证了扭曲管在低Re下,与普通圆管相比具有较好的强化传热性能。利用FLUENT软件,研究了扭曲管换热器壳程流体流动及传热的特性。对壳程流速在0.3—1.0 m/s的情况下,分别得到了壳程流体的速度矢量分布、温度场分布、质点迹线、压力分布等特性数据,并根据模拟所得结果对扭曲管换热器壳程流体的流动及传热特性进行了分析。结论是扭曲管换热器壳程特殊结构对于减小壳程流体流动压降,增强壳程流体换热起到了较好作用。最后将模拟结果与实验相对比,得出二者偏差在12%以内,吻合良好。

扭曲管换热器壳程传热与压降性能的数值模拟

对扭曲椭圆管换热器壳程的流体流动和热量传递性能运用了可实现的k-ε模型进行了数值模拟,分析了不同的扭距对壳程传热性能的影响。结果显示努赛尔数和摩擦系数随着扭距的减小而增大。同时也分析了扭距对壳程总体传热性能的影响,结果表明壳程整体传热性能开始的时候随着扭距的增大而增大,随后随着扭距的增大而减小。并发现与相邻点相比,自支撑点的流速较小,温度较高,换热性能更好。在流道中可以发现较强的螺旋形流动,螺旋流的强度随着扭矩的减小而增大,同时能在椭圆形截面处发现不规则的二次流,二次流的大小随着扭矩的减小而增大。

关于扭曲管换热器的传热强化及其机械性能研究

扭曲管是当前一种新型高效的传热管型,扭曲管换热器是在扭曲管的基础上发展起来的,对强化换热器的性能具有重要作用。同时,扭曲管换热器还具有节省空间、减少结垢、无折流板元件,能够克服诱导振动等功能,在化工行业和石油行业中具有良好的应用效果。但是由于应用的时间较短,各方面的性能还不完善,需要对其传热强化效果和机械自身的性能进行深入的研究。

扭曲椭圆管换热器技术进展及其应用

介绍了扭曲管换热器的结构特点、强化传热机理,总结了关于扭曲管换热器管程以及壳程流场的分析,同时介绍了相关分析方法和研究成果,同时从换热器设计制造的角度,对目前已有的扭曲管换热器管程、壳程传热计算公式进行了总结和分析,在扭曲椭圆管换热器目前研究状况的基础上,介绍了某厂采用扭曲椭圆管凝汽器的运行效果,结果表明:在一定情况下,扭曲管换热器的冷凝换热效果同样优于传统的折流板换热器,具有很好的推广应用前景。

扭曲椭圆管换热器传热与压降性能的研究

同传统的换热器相比,新型扭曲椭圆管换热器具有较高的传热效率,较低的压降性能,较好的抗污垢等优点。它将会在石油化工领域中发挥重要的作用。本文对扭曲椭圆管的换热器所具有的特征进行了简要介绍,在此基础上对扭曲椭圆管的压降性能同管内外传热间的关系进行了分析研究。

扭曲椭圆管换热的壳程强化传热特性

通过搭建扭曲椭圆管换热器壳程传热与压降性能测试平台,对扭曲椭圆管换热器壳程传热与压降性能进行了实验测试,以实验数据为基础对前人得到的壳程传热与压降性能计算准则关系式的应用范围进行了分析,同时拟合得到了测试用扭曲椭圆管换热器壳程传热与压降性能计算准则关系式,设计了与测试扭曲椭圆管换热器结构类似的折流板换热器以及折流杆换热器,采用相关计算方法对换热器的传热与压降性能进行了计算和比较,并分析了3台换热器的综合性能,结果显示扭曲椭圆管换热器传热效果好、压降低,具有很好的工业应用前景。