李浩天，廉立超

(中昊光明化工研究设计院有限公司，辽宁 大连 116031)

1 前 言

能源不仅是国民进步的动力，也是使生产力和生活水平提高的重要经济基础[1]。我国虽然是世界上重要的能源储备大国之一，但是人均能源储备量目前仍很难达到世界平均标准的一半，所以当前社会越来越重视能源的节约。换热器广泛地应用在空分装置、石油行业炼化、制冷工程等领域，是化工行业最为重要的工艺设备[2]；提高强化传热能大幅度节约能源，强化传热分为主动强化传热和被动强化传热[3]。主动强化传热需要借助外界装置，施加电场、磁场或者搅拌等方式，存在应用过程复杂等缺点，因此被动强化传热成为了重要的研究方向[4]。被动强化传热是可以通过改变换热器外部结构，改变流体在流场中的流动方式，使流体在流场中反复扰流增大换热面积，从而增加换热器的换热量[5]。本文分析对比了管内扰流元件中心直径的变化对传热效率的影响。在符合工况的条件下，不仅能大幅度提高换热器的传热效率，还具备安装简单，除垢方便等优点，在空分装置、石油化工等领域有着光明前景。随着时间的推移，以及换热器的强化换热机理，材料学的逐步完善，换热器已经可以适用于各种各样的工况[6]。科尔伯恩、加德纳、穆勒、多诺休和贝尔等人，以及美国的特拉华州大学都对换热器整体的设计和流体热力学有着巨大的贡献[7]。

2 物理模型建立

2.1 换热量计算

1.雷诺数