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工程热物理学报 2011年第11期32卷 1925-1928页

作者：黄少君卢玫李凌杨茉上海理工大学能源与动力工程学院热工程研究所上海200093

本文采用二维非稳态数学模型、周期性充分发展边界条件对混合板式换热器中的板通道内的流动和换热进行数值模拟。在Re=4407～22035工况范围内,计算了半圆型、半椭圆Ⅰ型和半椭圆Ⅱ型三种不同纵截面形状波纹板通道内的流动和换热性能。... 详细信息

本文采用二维非稳态数学模型、周期性充分发展边界条件对混合板式换热器中的板通道内的流动和换热进行数值模拟。在Re=4407～22035工况范围内,计算了半圆型、半椭圆Ⅰ型和半椭圆Ⅱ型三种不同纵截面形状波纹板通道内的流动和换热性能。数值模拟结果分析表明,波纹通道内的流动会因为流体从凸面流向凹面时产生回流而形成涡,即产生扰动,强化了后面的换热,但同时增大了阻力。并得出半圆型通道换热最强,Nu为椭圆Ⅱ型的1.4倍;但其阻力最大,压降为椭圆Ⅱ型的1.9倍。

关键词：混合板式换热器数值模拟板通道

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混合板换热器板片结构对流道内触点分布及流动换热性能的影响

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农业工程学报 2024年第1期40卷 257-264页

作者：杨艳霞马晴婵王维太原理工大学热能工程系太原030024

混合板式换热器作为余热利用系统中高效节能设备,其换热性能对系统效率及稳定性有重要影响。该研究基于RNG k-?湍流模型,对M型和H型板式换热器流道内流动及传热过程展开数值模拟,研究板片结构对板间触点分布的影响,及雷诺数Re和板片组... 详细信息

混合板式换热器作为余热利用系统中高效节能设备,其换热性能对系统效率及稳定性有重要影响。该研究基于RNG k-?湍流模型,对M型和H型板式换热器流道内流动及传热过程展开数值模拟,研究板片结构对板间触点分布的影响,及雷诺数Re和板片组合对横向流道内流动及换热特性的影响规律。结果表明:M型板间触点呈“方格”,H型呈“菱形”,且H型流流体速度较大、温度场分布较均匀。随Re数增大,压降△P及平均努塞尔数■均增大;Re数较低时,H型的■明显提高,且△P增幅较小;而高Re数(Re=6000)时,与M型相比,H型■的增幅仅为△P的25%左右。随波纹间距s减小,触点数明显增多,△P和■均增大;s为12~16 mm较合适。研究结果为混合板式换热器的设计及优化提供理论依据。

关键词：流动换热触点分布混合板式换热器数值模拟

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板式换热器非正规波纹通道内流动及传热特性数值研究

板式换热器非正规波纹通道内流动及传热特性数值研究

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作者：马晴婵太原理工大学

学位级别：硕士

板式换热器由于其结构紧凑、传热效率高和可以灵活匹配多种工况的优点,已广泛应用于化工、供热和食品等领域。因此,深入研究板式换热器的换热内在机理,提高其换热效率,对于提高能源利用率,节约资源有着重要的意义。前人的研究多数旨在... 详细信息

板式换热器由于其结构紧凑、传热效率高和可以灵活匹配多种工况的优点,已广泛应用于化工、供热和食品等领域。因此,深入研究板式换热器的换热内在机理,提高其换热效率,对于提高能源利用率,节约资源有着重要的意义。前人的研究多数旨在分析几何结构对板式换热器传热性能的影响,而对于其横向流道内触点的分布、流动及换热特性却少有提及;此外,板式换热器内流道复杂多变,多数文献都只针对上下波纹振幅相同的流道进行分析,而对于上下波纹振幅不同的非正规流道内的流动及换热性能的研究却鲜有报道。而这对于揭示板式换热器的内在换热机理、提高换热效率有着极其重要的影响。本文采用计算流体力学（CFD）方法对M型、H型混合板式换热器和非正规单元波纹通道进行了仿真分析。本文的主要研究结论总结如下:（1）触点在M型板内呈现“方格状”分布,而在H型板内则呈“菱形状”分布。流体在触点两侧流速、温度较高,而在触点尾部易形成低速尾涡区,且温度最低;随着雷诺数（Re）的增加,流道内换热效果增强。（2）M、H型混合板式换热器的平均努塞尔数（（?））和压降（△P）都随Re的增大而增大,且压降增加的幅度要大于平均努塞尔数的增幅。同时,相同Re下,较大波纹倾角（β）板片组合的换热器的换热性能要高于较小波纹倾角板片组合。波纹高度（η）越高、波纹间距（λ）越小的换热器,其（?）、△P越大。（3）在非正规单元波纹通道内,流体的速度及温度分布不同。高速高温流体主要集中在中下部,而在上凹面处易形成回流漩涡。涡流大小随上波幅的增加而增大,随下波幅的增加而减小。（4）增加波纹高度或减小波纹间距,三种波纹通道（A＜B,A=B,A＞B）的平均努塞尔数（（?））和摩擦阻力（f）均增大,其中,上下波幅为3mm的波纹通道综合换热性能（PEC）较好。各波纹通道获得最佳换热性能的波纹高度在2mm～3mm,波纹间距为12mm～14mm。各波纹通道的下壁面的换热性能要大于上壁面。（5）相移角（θ）对三种波纹通道内流动及换热特性有较大的影响。其中在相移角θ=300°时,波纹通道内换热效果最大,但摩擦阻力也相应增大。经研究发现在相移角为0°,360°时,波纹通道的综合换热性能最大。

关键词：混合板式换热器触点分布非正规波纹通道综合换热性能相移角

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