孔板结构换热器传热与阻力性能的数值模拟

• 作者: 侯夏玲 周帼彦 涂善东
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 孔板结构 周期性 传热 计算流体力学 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 4517-4525,封3
• 页数: 10页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20170744

摘要

基于周期性全截面模型及RNG k-ε 湍流模型,运用计算流体力学软件FLUENT对不同孔板结构换热器壳程流体流动以及传热性能进行了数值模拟分析,并通过文献试验数据验证了该数值模拟方法的可行性和准确性.在此基础上,对比分析了三叶孔、四叶孔、五叶孔、大圆孔、小圆孔等5种孔板结构的传热与阻力性能,探讨了支撑板等结构参数对其传热与阻力性能的影响,进一步采用场协同原理探讨了孔板换热器的强化传热机理.研究结果表明:采用RNG k-ε 湍流模型以及周期性全截面模型可较为准确地模拟孔板换热器壳程流体流动情况;5种模型中五叶孔换热器的传热特性最好但阻力最大,小圆孔的传热效果最差但阻力最小;随着支撑板间距以及开孔高度的增加,换热器壳程的传热系数和压力降均逐渐降低;在支撑板后,速度矢量与温度梯度之间的夹角波动幅度变化剧烈,起到了强化壳程传热的效果;其中五叶孔板的场协同角波动幅度最大,强化传热效果最好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	涂善东	华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室	224	2191	25.0	36.0
2	周帼彦	华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室	41	281	9.0	15.0
3	侯夏玲	华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室	1	2	1.0	1.0