古 新，刘 冰，董其伍，刘敏珊，王永庆

(郑州大学河南省过程传热与节能重点实验室，河南郑州450002)

0 引言

由于管壳式换热器结构坚固、可靠性高、易于制造、传热效率高等特性而成为化工领域目前应用最广泛的换热设备之一［1］.近年来，强化传热技术发展十分迅速，尤其是壳程扰流结构的发展.大体上分为横向流、纵向流和螺旋流.横向流的代表是折流板换热器，它存在传热死区多、阻力大、易结垢等问题.纵向流主要是折流杆换热器，它虽然克服了横向流的一些弊端，但它在低Re下传热效果不佳.螺旋流主要是螺旋折流板换热器，它的壳程流速比较均匀，壳程压力比较小，但它的制造和安装非常复杂，所以也没有得到广泛应用［2－3］.

后来提出了斜向流，其代表是帘式折流片换热器，它充分利用了横向流和纵向流换热器的双重优势，既充分利用了横向流的强烈冲刷管束的作用，从而提高了传热性能，消弱了流动死区，又由于它在总体上还是纵向流的趋势，所以充分利用了纵向流的优势，即减小了壳程压力损失、提高了抗振性能和除垢防垢效果［4］.笔者在前人研究的基础上，研究了折流板与帘式折流换热器的传热与流阻性能.

1 数值模拟及分析方法

1.1 流体动力学控制方程

流体流动受物理守恒规律的支配，包括［5－6］质量守恒方程：

动量守恒方程：

能量守恒方程：

1.2 几何模型

管壳式换热器一般都具有周期性的特点，即壳程沿流动方向可以划分为进口……