缠绕管式换热器壳程参数的流动换热数值研究

缠绕管式换热器壳程参数的流动换热数值研究

论文摘要

缠绕管式换热器壳程传热系数高、湍流程度大,多应用于天然气液化等低温过程。对其壳程流动换热机理对其进行了实验及数值模拟研究。建立了加长壳程进出口型式的整体模型,数值研究了缠绕管外径D_t、层间距B、管间距l和缠绕角度θ 4个结构参数对壳程流动换热的影响,并以努塞尔数Nu、摩擦系数f和综合换热性能pec作为表征指标,结论如下:随着D_t增大,B,l和θ减小,壳程Nu与f同时增大,换热效果提升,流动摩擦阻力也随之增大;对以低温液氮为壳程工质的缠绕管式换热器进行设计时,通过减小D_t和θ、增大B可得到更好的pec值,而l对pec的影响甚微;给定各结构参数,壳程Nu和pec随Re增大而增大,而f基本不变。

论文目录

  • 1 数值模型及数值方法
  •   1.1 物理模型及数值方法
  •   1.2 公式、主要物理量求解方法
  •   1.3 模型网格无关性验证和模拟结果可靠性验证
  • 2 数据处理与讨论
  •   2.1 缠绕管外径Dt对壳程流动换热特性的影响
  •   2.2 层间距B对壳程流动换热特性的影响
  •   2.3 管间距l对壳程流动换热特性的影响
  •   2.4 缠绕角度θ对壳程流动换热特性的影响
  • 3 总结
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴增发,徐宏,徐鹏

    关键词: 缠绕管,几何结构参数,数值模拟,流动换热

    来源: 化学工程 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室

    分类号: TE965

    页码: 12-17

    总页数: 6

    文件大小: 1864K

    下载量: 163

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