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折流板换热器的数值模拟及场协同分析 被引量：29
1
作者 严良文 王志文 《石油机械》 北大核心 2005年第4期13-15,75,共3页
在PHOENICS—3 .5 .1程序的基础上, 采用多孔介质模型, 以及体积多孔度、表面渗透度和各向异性的分布阻力来处理换热器内的管束; 用分布热源考虑管侧流体对壳侧流体的影响,对单弓形折流板换热器的壳程流场和温度场做了数值模拟。结果表... 在PHOENICS—3 .5 .1程序的基础上, 采用多孔介质模型, 以及体积多孔度、表面渗透度和各向异性的分布阻力来处理换热器内的管束; 用分布热源考虑管侧流体对壳侧流体的影响,对单弓形折流板换热器的壳程流场和温度场做了数值模拟。结果表明: (1) 采用换热器三维流动计算模型和k—ε湍流模型能较好地模拟折流板换热器内的流场分布; (2) 通过数值模拟可直观地了解换热器内的流动状态, 确定换热器的高、低速区和旋涡区。低速区和旋涡区换热效果差,管子易结垢, 而高速区换热效率高, 但管子易被冲蚀, 且阻力较大, 应予改进; (3) 换热器中间段的场协同性较好, 出入口处的场协同性较差, 应尽量减小其结构尺寸, 或采用导流筒式结构。 展开更多
关键词 换热器 弓形折流板 壳程 场协同 换热效率 管束 结垢 三维流动 换热效果 数值模拟
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结构和操作参数对螺旋折流板换热器性能影响 被引量：26
2
作者 张少维 桑芝富 《石油化工设备》 CAS 2004年第3期17-20,共4页
运用CFD数值模拟的方法对比了操作参数相同时弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器工作性能特点 ,研究了螺旋折流板换热器壳程压力损失和螺旋角的关系。结果表明 ,螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器壳程压力损失随流量的增大而增加 ,... 运用CFD数值模拟的方法对比了操作参数相同时弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器工作性能特点 ,研究了螺旋折流板换热器壳程压力损失和螺旋角的关系。结果表明 ,螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器壳程压力损失随流量的增大而增加 ,二者之间的差距呈上升趋势。同时 ,随着螺旋角的增大 ,螺旋折流板换热器的壳程压力损失呈下降趋势。 展开更多
关键词 换热器 螺旋折流板 弓形折流板 数值模拟 性能
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弓形折流板换热器中折流板对换热器性能的影响 被引量：25
3
作者 黄文江 张剑飞 陶文铨 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1022-1024,共3页
文采用Bell-Delaware换热器设计方法研究了传统弓形折流板换热器加热轻油时在不同管束排列角度下,改变换热器壳侧折流板间距以及改变折流板的窗口高度对管壳式换热器的壳体内径、换热管数目、壳侧换热系数及壳侧压降的影响.
关键词 管壳式换热器 弓形折流板 结构优化
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新型六分扇形螺旋折流板换热器壳程传热及流动特性 被引量：19
4
作者 杜文静 王红福 +1 位作者 曹兴 程林 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3123-3129,共7页
针对现有四分螺旋折流板换热器中心区域漏流明显的特征,提出了一种新型的六分扇形螺旋折流板换热器。建立了六分扇形螺旋折流板换热器的三维物理模型,应用Ansys CFX软件对其壳程流动与传热特性进行数值模拟,分析了不同螺旋角(10°、... 针对现有四分螺旋折流板换热器中心区域漏流明显的特征,提出了一种新型的六分扇形螺旋折流板换热器。建立了六分扇形螺旋折流板换热器的三维物理模型,应用Ansys CFX软件对其壳程流动与传热特性进行数值模拟,分析了不同螺旋角(10°、20°、30°、40°)和不同工况下六分扇形螺旋折流板换热器的壳侧性能,并与传统的弓形折流板换热器作对比。结果表明,六分扇形螺旋折流板可以显著减少三角区漏流现象的发生,壳程流体旋流特性较好。随着螺旋角的增大,壳侧速度场与温度场分布更加均匀,综合换热性能逐步提高。 展开更多
关键词 换热器 螺旋折流板 六分折流板 弓形折流板
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螺旋与弓形折流板换热器性能对比及螺旋角优化 被引量：16
5
作者 杨军 陈保东 孙成家 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2005年第2期59-62,共4页
　对螺旋角为12、18、30、40°的螺旋折流板换热器进行传热和压降性能测试。应用英国传热协会的Tasc3软件对弓形折流板换热器的运行情况进行了模拟,得到了相应结构下的总传热系数和压降值。通过数据的计算整理,在相同流量下,进行了... 　对螺旋角为12、18、30、40°的螺旋折流板换热器进行传热和压降性能测试。应用英国传热协会的Tasc3软件对弓形折流板换热器的运行情况进行了模拟,得到了相应结构下的总传热系数和压降值。通过数据的计算整理,在相同流量下,进行了不同螺旋角的螺旋折流板换热器与弓形折流板换热器在单位压力降下总传热系数的对比,同时对12、18、30、40°螺旋角的螺旋折流板换热器的壳程膜传热系数及压降进行对比研究,优化螺旋角。实验结果表明,实验用12、18、30、40°螺旋角的螺旋折流板换热器的总传热系数要比相应结构下的弓形折流板换热器高59.48%以上,研究表明,实验条件下,18°螺旋角的螺旋折流板换热器的综合传热性能要优于12、30、40°螺旋角的螺旋折流板换热器。 展开更多
关键词 螺旋角 螺旋折流板 弓形折流板 传热系数 换热器
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单弓形折流板开孔试验研究 被引量：17
6
作者 喻九阳 王泽武 冯兴奎 《石油化工设备》 CAS 2004年第2期4-6,共3页
对开孔和未开孔的单弓形折流板管束进行了传热与流阻性能对比试验。结果表明 ,弓形折流板合理开孔 ,有利于提高壳程传热效率和减小压降 ,壳程传热与流阻综合性能指标α Δp可提高5 0 %～ 6 4%。
关键词 换热器 弓形折流板 开孔 传热 流阻
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折流板间距对换热器性能影响的数值研究 被引量：13
7
作者 张少维 周荣兰 桑芝富 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第3期65-68,共4页
采用CFD数值模拟方法,研究了简化模型下弓形折流板和螺旋折流板换热器,对应于不同间距/螺距时,流动参量的变化对换热器整体流动与传热性能的影响。结果表明,两种结构对应的壳程压力损失和换热系数均随壳程流量的增加而增大,而螺旋折流... 采用CFD数值模拟方法,研究了简化模型下弓形折流板和螺旋折流板换热器,对应于不同间距/螺距时,流动参量的变化对换热器整体流动与传热性能的影响。结果表明,两种结构对应的壳程压力损失和换热系数均随壳程流量的增加而增大,而螺旋折流板结构单位压降下换热系数大于弓形折流板,并且其性能受折流板螺距变化的影响较小,体现了螺旋折流板结构的优越性。计算结果与现有实验结论吻合较好。 展开更多
关键词 换热器 螺旋折流板 弓形折流板 数值模拟
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波形折流杆与弓形折流板换热器的综合性能比较 被引量：13
8
作者 严良文 吴金星 王志文 《压力容器》 2004年第4期10-12,22,共4页
对波形折流杆换热器与传统的弓形折流板换热器的传热性能及壳程流阻性能进行了工业实验研究 ,结果证明 。
关键词 波形折流杆 弓形折流板 换热器 传热性能 流体阻力
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不同折流板的管壳式换热器流动换热性能试验研究 被引量：12
9
作者 任智宏 王斯民 陈强 《石油化工腐蚀与防护》 CAS 2020年第5期10-13,共4页
通过试验研究,对比分析了相同板间距或螺距的弓形折流板换热器、平面螺旋折流板换热器及折面螺旋折流板换热器的压力降、传热系数及综合性能指标,结果表明:弓形折流板换热器的压力降为三者中最大,而折面螺旋折流板换热器的总传热系数为... 通过试验研究,对比分析了相同板间距或螺距的弓形折流板换热器、平面螺旋折流板换热器及折面螺旋折流板换热器的压力降、传热系数及综合性能指标,结果表明:弓形折流板换热器的压力降为三者中最大,而折面螺旋折流板换热器的总传热系数为三者中最大。在试验工况范围内的相同工况下,折面螺旋折流板换热器的综合性能指标比平面螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器分别提升了3.8%~5.7%和82.7%~95.5%。 展开更多
关键词 弓形折流板 螺旋折流板 管壳式换热器 压力降 结垢 腐蚀
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板壳式换热器壳程传热性能研究 被引量：10
10
作者 刘思宇 张莹莹 +1 位作者 高磊 纪强 《压力容器》 2017年第1期18-24,共7页
形式利用FLUENT软件,在相同的工况条件下对3种具有不同折流板结构的板壳式换热器壳程传热性能进行了数值模拟分析与比较。结果表明传热性能最好的为弓形折流板结构,其次为弓缺形折流板结构,最后为环形折流板结构。通过样机试验对最优结... 形式利用FLUENT软件,在相同的工况条件下对3种具有不同折流板结构的板壳式换热器壳程传热性能进行了数值模拟分析与比较。结果表明传热性能最好的为弓形折流板结构,其次为弓缺形折流板结构,最后为环形折流板结构。通过样机试验对最优结构的板壳式换热器壳程传热性能模拟结果的正确性进行验证。此次研究对板壳式换热器壳程强化传热提供了参考,具有一定的工程实际意义。 展开更多
关键词 弓形折流板 弓缺形折流板 环形折流板 数值模拟 试验
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壳程结构对换热器性能影响的数值研究 被引量：7
11
作者 张少维 桑芝富 《石油机械》 北大核心 2005年第9期24-26,36,共4页
在简化模型的基础上运用CFD数值模拟方法,对比研究了螺旋折流板和弓形折流板壳程结构和流动参量的变化对换热器整体流动与传热性能的影响。结果表明,2种结构对应的壳程压力损失和换热系数均随流量的增加而增大,而螺旋折流板结构的α/Δ... 在简化模型的基础上运用CFD数值模拟方法,对比研究了螺旋折流板和弓形折流板壳程结构和流动参量的变化对换热器整体流动与传热性能的影响。结果表明,2种结构对应的壳程压力损失和换热系数均随流量的增加而增大,而螺旋折流板结构的α/Δp参数明显大于弓形折流板,体现了螺旋折流板结构的优越性。这种特点对于现有生产工艺的增容改造具有重要意义,可以在不额外增加动力设备的前提下有效满足生产需要,节省能源消耗。 展开更多
关键词 换热器 壳程结构 CFD数值模拟方法 螺旋折流板 弓形折流板 流动参量 石油设备
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折流板开孔改进管壳式换热器性能的CFD分析 被引量：10
12
作者 熊智强 喻九阳 曾春 《武汉化工学院学报》 2006年第4期67-69,共3页
利用计算流体动力学(CFD)技术对管壳式换热器弓形折流板附近流场进行了数值模拟,发现在弓形折流板背面,有部分区域的流速较低,一定程度上存在着流动死区.采用在弓形折流板上开孔的方法后,CFD计算结果显示其传热效率提高了5.4%,壳侧压降... 利用计算流体动力学(CFD)技术对管壳式换热器弓形折流板附近流场进行了数值模拟,发现在弓形折流板背面,有部分区域的流速较低,一定程度上存在着流动死区.采用在弓形折流板上开孔的方法后,CFD计算结果显示其传热效率提高了5.4%,壳侧压降减小了7.3%. 展开更多
关键词 CFD 管壳式换热器 弓形折流板
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折流板结构对换热器壳程性能影响的对比研究 被引量：9
13
作者 邵海磊 刘彤 +2 位作者 许伟峰 王珂 刘敏珊 《化工设备与管道》 CAS 2016年第1期24-27,34,共5页
建立弓形折流板、连续螺旋折流板和四分螺旋折流板换热器模型,采用CFD软件Fluent借助数值模拟的方法,定量对比分析3种折流板结构下换热器的流动和传热性能。结果表明：同连续螺旋折流板换热器相比,四分螺旋折流板换热器壳程进口段长度... 建立弓形折流板、连续螺旋折流板和四分螺旋折流板换热器模型,采用CFD软件Fluent借助数值模拟的方法,定量对比分析3种折流板结构下换热器的流动和传热性能。结果表明：同连续螺旋折流板换热器相比,四分螺旋折流板换热器壳程进口段长度增加。相邻折流板间距为128.85 mm时,同螺距128.85 mm时螺旋角为20°的两种折流板结构的螺旋折流板换热器相比,弓形折流板换热器综合性能最差,四分螺旋折流板换热器其次,连续螺旋折流板换热器最高。其中,不同流态下,连续螺旋折流板换热器较四分螺旋折流板换热器壳程综合性能增加7.28%~11.05%,弓形折流板换热器同连续螺旋折流板换热器和四分螺旋折流板换热器相比,壳程综合性能分别降低23.62%~28.65%和15.37%~21.08%。 展开更多
关键词 换热器 螺旋折流板 弓形折流板 数值研究
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管壳式换热器壳侧强化传热技术的研究与进展 被引量：7
14
作者 马有福 袁益超 +2 位作者 刘聿拯 李静芬 郭长仕 《电站系统工程》 北大核心 2005年第3期41-43,共3页
指出了传统的弓形折流板管壳式换热器存在的问题,对纵向流、螺旋流及射流换热器中各种强化传热技术的结构特点、强化传热机理、适用场合及其研究现状进行了详细的分析与总结,并提出了管壳式换热器壳侧强化传热技术的发展方向。
关键词 强化传热技术 管壳式换热器 壳侧 强化传热机理 弓形折流板 结构特点 研究现状 适用场合 发展方向 纵向流 螺旋流
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螺旋角度不同的螺旋折流板换热器壳程传热性能研究 被引量：7
15
作者 宋雷 高磊 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期120-122,共3页
对螺旋角度分别为25°、30°和40°的螺旋折流板换热器壳程传热性能进行了试验与研究,同时对螺旋角度为25°、30°和40°的螺旋折流板换热器与传统的弓形折流板换热器壳程传热性能进行了比较。实验结果表明,螺... 对螺旋角度分别为25°、30°和40°的螺旋折流板换热器壳程传热性能进行了试验与研究,同时对螺旋角度为25°、30°和40°的螺旋折流板换热器与传统的弓形折流板换热器壳程传热性能进行了比较。实验结果表明,螺旋角为40°的螺旋折流板换热器的传热效率最高,螺旋折流板换热器的壳程传热效率都比传统的弓形折流板换热器壳程传热效率高。 展开更多
关键词 螺旋折流板 弓形折流板 螺旋角 传热效率
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单弓形折流板管桥开孔数量与布局 被引量：7
16
作者 谢国雄 朱兵 +1 位作者 冯兴奎 喻九阳 《石油化工设备》 CAS 2006年第3期1-3,共3页
试验表明，在单弓形折流板适当部位的管桥上开适当数量的孔，可提高管壳式换热器的传热量并降低壳程压降。采用优化开孔方案，换热器传热量可增加3．16％～3．93％，壳程压降降低19．439／6～21．659／5，壳程综合性能指标αo／△P提高2... 试验表明，在单弓形折流板适当部位的管桥上开适当数量的孔，可提高管壳式换热器的传热量并降低壳程压降。采用优化开孔方案，换热器传热量可增加3．16％～3．93％，壳程压降降低19．439／6～21．659／5，壳程综合性能指标αo／△P提高20．96%-25．00％。 展开更多
关键词 管壳式换热器 弓形折流板 开孔 布局 传热 流阻
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无中心管连续螺旋折流板换热器性能研究 被引量：5
17
作者 刘红姣 唐柳华 +3 位作者 赵佳宁 王蓝欣 喻聪 晋梅 《压力容器》 北大核心 2022年第10期11-19,共9页
高效换热器的研究与开发一直是换热领域关注的热点问题,连续螺旋折流板结构是改善管壳式换热器性能的有效措施。针对某企业最新加工制作的无中心管连续螺旋折流板换热器,通过试验与数值模拟对其综合传热性能进行了研究。结果表明,与传... 高效换热器的研究与开发一直是换热领域关注的热点问题,连续螺旋折流板结构是改善管壳式换热器性能的有效措施。针对某企业最新加工制作的无中心管连续螺旋折流板换热器,通过试验与数值模拟对其综合传热性能进行了研究。结果表明,与传统的弓形折流板相比,螺旋折流板换热器壳程流动死区明显减少,流场和温度场均匀性、场协同性增强;在试验研究范围内,其总传热系数比传统弓形折流板换热器增加了1.5%~22.8%,压降下降了10.8%~36.5%,综合传热性能增加了38.2%~49.8%,场协同数增加了4.2%~16.0%。研究结果可为工业用无中心管连续螺旋折流板换热器结构开发和性能研究提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 管壳式换热器 连续螺旋折流板 弓形折流板 传热性能 流体压降
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椭圆管管壳式换热器壳程传热性能的试验研究 被引量：6
18
作者 王玉琴 宋天民 张国福 《压力容器》 北大核心 2008年第10期11-15,共5页
通过试验方法对椭圆管换热器与螺旋折流板换热器和传统的弓形折流板换热器进行了壳程传热性能和压降的研究,同时进行了壳程传热性能和压降的对比。从试验数据处理中得出,椭圆管换热器的传热系数虽然不高于采用圆管作为换热管的螺旋折流... 通过试验方法对椭圆管换热器与螺旋折流板换热器和传统的弓形折流板换热器进行了壳程传热性能和压降的研究,同时进行了壳程传热性能和压降的对比。从试验数据处理中得出,椭圆管换热器的传热系数虽然不高于采用圆管作为换热管的螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器的传热系数,但其单位压降下的壳程传热系数却远远高于螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器单位压降下的壳程传热系数。 展开更多
关键词 椭圆管 弓形折流板 螺旋折流板 传热系数
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高黏度流体下折流板结构对管壳式换热器传热综合性能的影响
19
作者 胡豹 邹琳玲 +1 位作者 刘红姣 晋梅 《辽宁化工》 CAS 2024年第4期533-536,共4页
针对高黏度流体在弓形折流板管壳式换热器中综合传热性能低的问题,采用甘油作为壳程高黏度流体模型介质,通过三维数值模拟计算方法对其在弓形折流板和三分螺旋折流板管壳式换热器的壳程流动特性和传热综合性能进行研究。结果表明:甘油... 针对高黏度流体在弓形折流板管壳式换热器中综合传热性能低的问题,采用甘油作为壳程高黏度流体模型介质,通过三维数值模拟计算方法对其在弓形折流板和三分螺旋折流板管壳式换热器的壳程流动特性和传热综合性能进行研究。结果表明:甘油在三分螺旋折流板换热器壳程中呈螺旋状流动状态,相比于弓形折流板而言,虽然传热性能降低,但有效降低了壳程压降,热增强因子TEF提升了4.84%~28.95%。 展开更多
关键词 三分螺旋折流板 弓形折流板 数值模拟 综合性能
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弓形折流板与盘环折流板对管壳式热交换器特性的影响研究
20
作者 胡悦 杨家旺 +2 位作者 覃经文 秦海洋 闫周易 《价值工程》 2024年第2期129-131,共3页
管壳式热交换器的优点是结构简单、坚固耐用、操作弹性大、可靠程度高、能承受高压高温、便于管理等,迄今仍是用于航空高温高压环境下的主要热交换器。但是管壳式热交换器散热性能较低的缺点也是制约该类热交换器使用范围的重要因素,这... 管壳式热交换器的优点是结构简单、坚固耐用、操作弹性大、可靠程度高、能承受高压高温、便于管理等,迄今仍是用于航空高温高压环境下的主要热交换器。但是管壳式热交换器散热性能较低的缺点也是制约该类热交换器使用范围的重要因素,这主要受限于该类热交换器散热单元强化传热的方法较少、结构设计限制、可靠性指标等诸多因素,而随着发动机、飞机及其他系统对散热性能和使用压力的不断提高,对该类热交换器的散热性能及流阻要求也随之增高,本文通过理论分析和实际使用来论述盘环折流板和弓形折流板对管壳式热交换器性能的影响。 展开更多
关键词 盘环折流板 弓形折流板 散热性能 压力特性
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