李 青，孟 玮，王 鹏

(1. 中国电子科技集团公司第十八研究所， 天津 300384；2. 西安电子科技大学机电工程学院， 陕西 西安 710071；3. 中国电子科技集团公司第二十研究所， 陕西 西安 710068)

基于Fluent的管壳式换热器数值模拟及优化*

李 青1，2，孟 玮3，王 鹏2

(1. 中国电子科技集团公司第十八研究所， 天津 300384；2. 西安电子科技大学机电工程学院， 陕西 西安 710071；3. 中国电子科技集团公司第二十研究所， 陕西 西安 710068)

文中针对当前管壳式换热器结构特点及特性，提出了T型折流板和Y型折流板2种新的折流板结构。利用ANSYS Workbench平台，创建了T型折流板和Y型折流板管壳式换热器的几何模型及有限元模型。同时，利用Fluent分析了换热器在不同流体入口速度下的壳程流动及换热性能。针对Y型折流板管壳式换热器，研究了折流板侧板夹角对Y型折流板换热器壳程换热性能的影响。利用Design Exploration多目标优化工具，对T型折流板的结构参数进行了优化。

管壳式换热器；折流；Fluent；优化

引 言

多功能、大功率、小体积是当前电子设备的发展方向。随着功率越来越高、体积越来越小，电子设备的散热问题变得越来越突出。在很多情况下(例如：高功率激光器、大功率相控阵天线、空间站)，需要将电子设备发出的热量通过液体传输到换热器，再通过换热器的热交换将热量散出去。因此，换热器作为其中最为核心的一环，其换热性能好坏对电子设备功效有着非常重要的意义。随着换热器在电子装备中应用范围的扩大，应用环境的多样化，对换热器的结构和换热性能提出了新的挑战和要求[1]。……