古 新, 潘国华, 王 珂



三叶孔板换热器周期性充分发展段界定

古 新1, 潘国华2, 王 珂1

(1. 郑州大学 河南省过程传热与节能重点实验室, 河南 郑州 450002;2. 天津渤化永利化工股份有限公司, 天津 300452)

为了研究三叶孔板换热器壳程周期性充分发展段的范围，利用数值模拟分析对其整体模型的壳程进行流动及传热研究：从定义出发，分别以速度、压降及无因次温度为研究对象在不同下界定壳程的周期性充分发展段段。在研究范围中发现：周期段的区间从第二块支撑板开始到最后一块支撑结束；在相同流量下，壳程流体在支撑板处的流体速度明显高于其他截面速度。几何段压力降随着壳程的增大而随之增大。

三叶孔板支撑；周期性充分发展；数值模拟；换热；流动

1 前 言

三叶孔板换热器是压水堆核岛中主要的换热设备，其工作性能会直接影响整个核动力装置的安全及性能[1]。与其它换热器相比，有一定的优势；弓形折流板换热器存在较大的传热死区，且流体流动阻力较大。杆式换热器壳程结构不够紧凑，在低下传热效果不佳。螺旋折流板式其制造和安装较为复杂[2~4]。

在研究管壳式换热器壳程过程中，发现除了换热器的进出口段，壳程中段很大比例的区域呈现出周期性变化。文献[5,6]指出这段区域不仅在结构上呈现周期性，而且流体进入这段区域时，流体流动和传热的特性都随着结构的周期变化而呈现周期性，这段区域也叫做周期性充分发展段(以下简称周期段)。……