王 珂，刘佳奇，安 博，王永庆，刘遵超

(1.郑州大学 力学与安全工程学院,郑州 450002；2.郑州大学 河南省过程传热与节能重点实验室，郑州 450002)

0 引言

换热器作为能源动力转换的核心设备，广泛存在于核电、化工、制冷等多个行业和国民生活中[1-2]。管壳式换热器是业内最常见的换热设备之一，具有结构简单、适应性强等诸多优点[3-5]。其壳程装配的弓形折流板、格栅支撑板等管束支撑结构[6]，一方面可以支撑管束，防止换热管发生振动损坏；另一方面可以引导壳程工质产生不同的流动形式[7]，增加流体的扰动程度，提高换热性能。

为了提升管壳式换热器的壳程换热效率，许多研究者对管束支撑结构不断进行创新设计和优化[8]。某公司研发的折流杆换热器具有流阻小、易于清洁，且高雷诺数下传热效率高等诸多优势[9]。可是，在较低流量工况下，壳程介质不易达到充分的湍流状态，传热能力较弱[10]。WANG[11]使用激光多普勒测速仪对螺旋折流板换热器的速度场进行了试验研究，结果表明，螺旋折流板的最佳螺旋角取决于换热器壳程工质的雷诺数。范继珩等[12]针对弓形折流板换热器流动阻力大的问题，对弓形板进行开孔处理，通过数值研究发现，壳程流动死区明显减少，传热性能降低，但综合性能同比增强。MELLAL等[13]数值研究了弓形折流板排布对换热器传热的影响，得出折流板方位角为180°、折流板间距为64 mm是保证混合流动的最佳设计。古新等[14]通过设计正交试验，综合研究了扭转流换热器关键参数的影响，得出相邻两组折流板的间距是影响扭转流换热器壳程综合性能的主要因素。……