双弓形折流板管壳式换热器壳程流动与传热数值模拟

摘要

随着我国在工业化道路上的不断深入，同时伴随着环境问题的日益突出，作为重要工业设备的换热器，其综合传热性能也越来越多的受到了人们的关注。通过对其壳程流场的数值模拟，我们可以得到很清晰的模拟结果，通过模拟结果可以指导我们对换热器进行改造和优化，从而可以提高它的综合换热率。
　　本次模拟通过Solidworks和Gambit建立三维模型，经过ICEM对模型进行网格划分，运用标准 k?ε模型、壁面函数法和SIMPLE算法进行FLUENT模拟。结果表明：对于单弓型折流板管壳式换热器，折流板缺口越大，前后产生的流动死区越大，但是整体壳程压降减小。对于双弓型折流板管壳式换热器，A板型的换热器换热效果较B板型换热器差一些，但是压降却比B板型换热器小。通过对比单、双弓形折流板换热器在相同工况下改变某一结构参数对传热和压降的影响可以得出，单弓形折流板换热器比双弓形换热器传热效果更好，但是压降也更为明显。
　　通过对双弓形管壳式换热器在不同结构参数下的对比模拟结果进行分析，让我们对折流板的板间距、缺口大小，等参数对换热器壳程的换热效果、压降等所产生的影响有了深入的了解。也可以据此选出符合实际工况的结构最佳缺口高度和折流板间距的组合方式。对以后进行试验研究做了很好的铺垫，节省了大量的时间和费用，得出了具有指导意义的结果。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的目的及意义

1.2 国内外管壳式换热器的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 管壳式换热器壳程流场数值模拟分析基本理论

2.1管壳式换热器壳程流场分析理论

2.2数值模拟方法简介

2.3管壳式换热器的基本结构

2.4 本章小结

第三章 单弓形折流板管壳式换热器的壳程流场数值模拟

3.1 单弓型折流板管壳式换热器的数值模拟过程

3.2 模拟结果分析与显示

3.3 本章小结

第四章 双弓形折流板管壳式换热器的数值模拟

4.1 双弓形折流板管壳式换热器数值模拟过程及分析

4.2 本章小结

第五章 对比分析单弓形和双弓形折流板换热器的流场模拟

5.1 在固定条件下单、双弓形折流板换热器的对比数值模拟

5.2 在变动条件下单、双弓形折流板换热器的数值模拟

5.3 小章总结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 论文的局限性及未来展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文