换热器板管间隙对流动与传热的影响研究

折流板换热器中,由板壳间隙引起的漏流和由板管间隙引起的漏流均不利于壳程侧的传热。为此,通过数值模拟,以GB151—1999推荐尺寸为基准,对管壳式折流板换热器壳程内板管间隙对压降、传热系数以及综合性能的影响进行了研究与分析。计算中采用标准κ-ε方程,SIMPLE算法,压力方程为标准格式。分析结果表明,当换热器壳程流体流量较小,板管间隙在小于等于国家一级管束基准间隙时,可以取得较好的传热效果,但较小的间隙使得压降增大,综合性能指标较差;当换热器壳程流体流量较大时,可以在充分考虑制造安装精度的前提下,适当减小板管间隙,以取得较好的传热效果。

国标板管间隙对流动与传热的细观影响研究

为了研究国标中规定的板管间隙对管壳式换热器壳程流动与传热的细观影响,运用CFD软件建立管壳式换热器壳程周期模型并进行了数值计算。分析结果表明,当板管间隙小于等于国标Ⅰ级管束规定的最大间隙0.35 mm时,间隙漏流影响的范围很小,折流板之间流体的流动趋近于理想横流,传热效果好;当间隙大于等于国标Ⅱ级管束规定的最大间隙0.5 mm时,漏流产生的漩涡强度变大,折流板之间流体的流动趋近于纵向流,从而导致换热管的整体传热性能下降;在折流板背面存在一个换热性能最差的截面,该截面与折流板之间的距离随着Re和间隙的增大而增大。