板式換熱器板片換熱和阻力性能的數值模擬.pdf

1、板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱元件，目前廣泛應用在石油和化工等工程領域。全焊接板式換熱器相對于可拆卸板式換熱器提高了使用溫度和壓力，具有更大的適用范圍。全焊接板式換熱器的板形設計和優(yōu)化對于改善換熱器的換熱和阻力特性和提高換熱器的整體性能具有十分重要的理論意義和應用價值。
　　本文采用數值模擬的方法對三角形凸臺板式換熱器的換熱和阻力特性進行了研究，基于Fluent軟件，建立了三角形凸臺板式換熱器的換熱和阻力數值分析模型，詳細分析了

2、板形幾何參數對換熱介質的流動狀態(tài)、換熱和阻力性能的影響規(guī)律，將其與其它兩種凹凸包板形的流動狀態(tài)、換熱和阻力性能進行了對比分析，提出了一種對大尺寸板片簡化模擬的模型建立方法，可對大尺寸板片進行流動、換熱和阻力性能的分析。
　　建立了不同凸臺傾角、凸臺間距和凸臺截面內角的多組三角形凸臺板片流道模型，在設定合理邊界條件的基礎上，進行了換熱過程的數值模擬，獲得了不同雷諾數條件下各種流道內的努賽爾數、換熱因子、摩擦因子等，總結給出了板形幾何

3、參數對三角形凸臺板片的換熱和阻力性能的影響規(guī)律。對板形參數和努賽爾數進行了擬合，建立了包括凸臺傾角、凸臺間距和凸臺截面內角等參數在內的三角形凸臺板式換熱器的換熱準則關系式（9000＜Re＜60000）。
　　基于波紋板的研究結果，對三角形凸臺板片的凸臺分布進行了兩種改進，與兩種凹凸包板片總共四種板式換熱器，對這四種板式換熱器中存在的七種板間流道的換熱和流動進行了數值模擬，對比了七種流道中流動形式、換熱因子和摩擦因子大小，深刻分析和

4、總結了凹凸包板片和凸臺板片對流體擾動和換熱阻力特性的不同影響規(guī)律。選取換熱性能較優(yōu)的板片，對其沖壓成形性能進行了數值模擬分析，通過調整凸臺端部面夾角和壓邊力獲得了沖壓成形性能較優(yōu)的板片。
　　針對大尺寸板片換熱和阻力特性模擬中單元數量過多和分析數據量大的問題，根據板間流動形式及數值模擬原理，通過適當縮減板片尺寸，建立了滿足硬件計算能力和模擬精度要求的有凹凸包特征的大尺寸板片流道的網格模型和數值模擬模型，分析了板間凹凸包形狀對介質流