陈 粤，赵高晖，仲梁维，曹 萌

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)

基于SolidWorks Flow Simulation的换热器流场仿真分析及优化

陈 粤，赵高晖，仲梁维，曹 萌

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)

换热器广泛应用于工业领域，换热效率关乎相关行业的整体效益，如何提高换热器的换热效率是换热器设计关注的重点。得益于3D打印成型技术的快速发展，新型网格状热交换管得以加工实现。相比传统的热交换管，新型网格状热交换管单位体积的换热面积、换热系数大幅度提高，换热效率成倍提升。使用SolidWorks软件构建了新型网格状换热器三维模型，并使用SolidWorks Flow Simulation模块对其进行了流体仿真及换热优化。

网格状管式换热器；换热效率；SolidWorks Flow Simulation；流体仿真

0 引言

换热器是指两种不同温度的流体之间进行热量交换的装置，又称热交换器[1]。换热器应用非常普遍，涉及日常生活取暖用的暖气散热片、航天火箭上的油冷却器和汽轮机装置中的凝汽器以及核电站中的蒸汽发生器等诸多方面。换热器因其应用领域不同而种类繁多，从传热面的形状和结构分类，可分为板型、管型和其它换热器。管型换热器分3类：管壳式、蛇管式、套管式。其中管壳式换热器由于结构可靠、技术成熟、适用面广，是目前国内外换热器中的主流产品。

传统的管壳式换热器[2-4]由壳体、管板、传热管束(热交换管)和管箱等部件构成。管束固定在管板上，通过管板与外壳连成一体。进行热交换的流体温度不同，分别在热交换管内、外(壳程内)流动。……