定距柱對螺旋板式換熱器傳熱特性的影響
華婷婷; 陳永東; 徐雙慶; 李雪 浙江工業大學化工機械設計研究所; 浙江杭州310023; 合肥通用機械研究院有限公司; 安徽合肥230031
關鍵詞：螺旋板式換熱器 定距柱 數值模擬 湍流 努塞爾數
摘要：螺旋板式換熱器的螺旋板間焊有定距柱,用于增強換熱器的結構強度及增加流體擾動。為了研究定距柱排列密度對螺旋板式換熱器傳熱特性的影響,建立螺旋板式換熱器周期結構模型,利用計算流體動力學(CFD)軟件對其傳熱過程進行數值模擬。結果表明:周期結構模型適用于螺旋板式換熱器傳熱過程的模擬;彎曲可強化通道的對流換熱過程;增大定距柱排列密度可提高換熱器的傳熱性能。湍流狀態下螺旋流的努塞爾數準則方程未充分考慮定距柱的影響,根據數值模擬得到的定距柱排列密度與努塞爾數的變化關系對準則方程進行修正。與原準則方程相比,修正后的方程將努塞爾數預測值與試驗值的誤差從-40%~-20%降低至-9%~20%。
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