刘睿

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720200

摘要：本文通过UG建模软件建立了全流路管壳式换热器流动与传热模型，模型与实际换热器的尺寸相适应，利用 Fluent数值模拟软件对管壳式换热器壳程流体流动与传热进行数值模拟计算，通过数值模拟计算得到速度矢量、温度场、压力场等信息，对这些信息进加以分析以研究流道中流体的流动与传热，在对换热器胡流动特性进行研究后找到换热器在换热工作中存在的结构设计上的弊端，接着对这些结构弊端加以优化设计，以减小换热器中的流动损失，提高换热器的换热效率。

关键词：管壳式换热器；流动与传热；数值模拟；优化设计

传统管壳式换热器在石油、化工、食品、制造、等领域中的使用相当广泛，在高温高也的换热大型设备中更是常见，单弓形折流板管壳式换热器占整个换热器数量的70%，它具有许多优点，如结构可靠、设计与制造简单、耐高温高压、适应性强、处理清洗方便等，这些优点在产业节能上发挥了很重要的作用，但是随着时代的发展，传统的管壳式换热器传热性差、流动阻力损失大等缺点的存在使它已经不能满足新的节能减排形势，在这种背景下，提高传热效率，减小流动阻力损失等对管壳式换热器的发展具有重要意义。随着计算机技术和CFD的发展，数值模拟计算分析已经成为换热器的研究与设计的重要手段，因此，本文采用数值模拟的方法对管壳式换热器壳程流体流动与传热数值进行研究，通过对数值模拟仿真计算结果的分析，找到管壳式换热器的结构设计缺点从而对其进行优化设计，提高换热效率，这对于管壳式换热器的发展具有十分重要的意义。……