方面起到支撑作用板式冷却器

　　螺旋板式换热器结构优化及传热特性研究_电子/电路_工程科技_专业资料。基于强化传热理论,通过建立合理的数学模型和物理模型,运用FLUENT数值模拟软件,对螺旋板式换热器流道中添加螺旋形扰流体的工况进行数值模拟,并对换热效果较差的扰流体工况进行进一步优化模拟.研究表明,在所研究的定曲率和变曲率两种螺旋形扰流体的5种布置方式中,两者均在布置方式5时效果;对

　　第４３卷第６期 ２０１６年１１月 华北电力大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ）， Ｖ０１．４３，Ｎｏ．６ Ｎｏｖ．，２０１６ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ＩＳＳＮ．１００７—２６９１．２０１６．０６．１６ 螺旋板式换热器结构优化及传热特性研究 程友良，韩 健，杨星辉 （华北电力大学能源动力与机械工程学院，保定０７１００３） 摘要：基于强化传热理论。通过建立合理的数学模型和物理模型，运用ＦＬＵＥＮＴ数值模拟软件，对螺旋板式 换热器流道中添加螺旋形扰流体的工况进行数值模拟，并对换热效果较差的扰流体工况进行进一步优化模 拟。研究表明。在所研究的定曲率和变曲率两种螺旋形扰流体的５种布置方式中，两者均在布置方式５时效 果；对比分析各参数后发现，定曲率螺旋形扰流体的换热效果更胜一筹。进一步对扰流体结构进行优 化。当扰流体直径增加时，可以强化换热；从而说明扰流体的直径在增强换热效果中起着很重要的作用。 关键词：螺旋板式换热器；结构优化；传热特性；螺旋形扰流体 中图分类号：ＴＫｌ７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—２６９１（２０１６）０６—０１０２—０９ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｐｉｒａｌ Ｐｌａｔｅ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ＣＨＥＮＧ Ｙｏｕｌｉａｎｇ，ＨＡＮ Ｊｉａｎ，ＹＡＮＧ Ｘｉｎｇｈｕｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒａｔｉｏｎａｌ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｗｅｒｅ ｂｕｉｌｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｎｈａｎｃｅ? ｍｅｎｔ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ?ｌｉｋｅ ｓｐｏｉｌｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ａｄｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｉｒａｌ ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＦＬＵＥＮＴ．Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｍａｄｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｈｅａｔ ｏｆ ｅｘ? ｓｐｏｉｌｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ．Ｓｔｕｄｉｅｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｆｉｖｅ ｋｉｎｄｓ ｃｈａｎｇｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ５ ｉｓ ｏｐｔｉｍａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ａｎｄ ｖａｒｉａｂｌｅ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ｓｐｉｒａｌ ｓｐｏｉｌｅｒｓ．Ａｆｔｅｒ ｃｏｍｐａ－ ｒｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｖａｒｉｏｕｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｉｔ ｉｓ ｃａｎ ｂｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ａｓ ｓｐｉｒａｌ ｔｈｅ ｄｉ－ ｓｐｏｉｌｅｒ ａｍｅｔｅｒ ｂｅｔｔｅｒ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｐｏｉｌｅｒ ｉｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｏｉｌｅｒ ｐｌａｙｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｐｉｒａｌ ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｐｉｒａｌ ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｓｐｉｒａｌ ｓｐｏｉｌｅｒｓ 价低及占地面积小等优点，故得到日益广泛的应 ０ 引 言 用。螺旋板式换热器由两张钢板卷制而成，板间 均匀地装有定距柱，一方面起到支撑作用，另一方 螺旋板式换热器是由瑞典的Ｒｏｓｅｎｂｌａｄ在 １９３０年首先提出的一种新型高效的板式换热器。 由于具有结构紧凑、传热效率高、自洁能力强、造 面也加强了流体的扰动，达到强化换热的目的…。 刘宝庆等旧。应用计算流体动力学（ＣＦＤ）和数值传 热学方法，建立了考虑可拆式螺旋板换热器 （ＤＳＨＥ）内流动与传热的三维数学模型，分析了换 热器内流体的流速、流向、流动状态以及换热器高 收稿日期：２０１６—０３—１１． 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 （２０１６ＸＳｌ０７）． 度、流道间距、接管形式等流动与结构参数对传热 系数、系统压降及传热一压降性能系数Ｅ。等参数 万方数据
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