波纹夹角β对圆形板壳式滑油冷却器的性能影响

滑油冷却器是核电站一种重要的辅助设备。圆形板壳式换热器应用于滑油冷却器,有很好的前景。采用CFD数值模拟手段研究:在低雷诺数下(约10～50),波纹夹角β对圆形板壳式换热器流动与换热特性的影响,并通过实验验证其可靠性。研究结果表明:在研究工况范围内,流型一直保持曲折流,不随β的变化而变化;当15°≤β≤60°时,换热特性和压降随着β的增加而增加,当β≥60°时,换热能力基本不随β的增加而增加,而压降仍然增加。因此,β=60°为强化换热的优化设计值。研究结果为该类型换热器的优化设计提供了理论依据。

规整填料结构对HD低温蒸发系统中蒸发器性能的影响

为了研究HD低温蒸发系统中波纹板规整填料蒸发器的性能,采用计算流体力学软件FLUENT,对填料通道内废水与空气两相之间逆流接触的流体运动、传质传热过程进行了研究。结果表明:随着波宽的增大,气相出口空气中水蒸气含量先增大后减小,而且气相出口空气温度随着波宽的增大也出现先增加后减小的变化趋势,二者都在波宽为6 mm(宽高比为1.2)时最大;随着波纹倾斜方向与液滴喷淋的夹角增大,气相出口空气中水蒸气含量先增大后减小,气相出口空气温度也出现先增大后减小的变化趋势,其中,在夹角为45°时的填料内部气相出口空气水蒸气含量和空气温度最大,此时填料内部空气与液滴之间传质传热效率最高。由此可得规整填料蒸发器的波纹波宽和波纹夹角对蒸发传质传热的影响都存在1个最佳值,为规整填料的结构参数优化提供了理论依据。

板壳式换热器板片流动与传热性能的数值模拟

针对板壳式换热器的人字形板片建立了单流道物理模型,并利用数值模拟软件分析了其重要结构参数波纹夹角的变化引起的模型流场、速度场和温度场的变化情况,以及对其传热性能的影响。结果显示:换热板片波纹夹角的变化使得流体的流动状态发生了变化,随着波纹夹角的增大,流体的流态由十字交叉流逐渐转变为曲折流。随着波纹角度的增大,流体的扰动程度加强,湍流程度提高,与此同时,努塞尔数和传热因子增大,传热性能增强。模拟结果表明波纹夹角对板壳式换热器流动和传热性能具有较大的影响,可以成为板壳式换热器优化设计的一个重要方向。