人字形板式换热器流动特性对传热影响的大涡模拟研究
板式换热器(PHE)是一种紧凑型换热器，由于其传热效率好、比表面积大等特点，在工业生产中有十分广泛的应用。由于板式换热器板间形成的流道内流动较为复杂，传统的实验研究手段效果较差，计算流体力学非常适用于板式换热器的研究及优化工作。学者对板式换热器工程应用的研究较多，现有对于板间流道的流动特性的有效研究工作较少，同时针对流道内流动对传热影响以及强化传热的研究不够。本文采用了Fluent软件揭示板式换热器流动特性对传热影响的机理，主要工作内容及结论如下: (1)建立了满足大涡模拟要求的板式换热器流动计算模型。为了在保证计算精度的同时尽可能的降低计算成本，本文对重复单元数较少的流道模型进行了高分辨率的网格划分，并在模型左右壁面采用了周期边界条件。 (2)板式换热器流道内湍流边界层的流动特性的研究。引入时间变量，分析不同时刻下板片流道内湍流边界层处的流型、速度、湍流动能分布。并且发现板式换热器流道内的流动存在周期性。 (3)板式换热器内流动特性对传热影响的研究。板间上下层流道的拖拽作用使得流动介质在流道内旋转向前流动，传热效果较好。泄流区域的传热效果较好，但流动较为混乱，受其影响在附近产生了流动死区。流动死区的传热效果较差，阻力损失大。
板式换热器;流动特性;传热性能;大涡模拟
北京化工大学
硕士
化学工程
贾志刚;王丽峰
2018
中文
TK172
79
2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）