多股流板翅式换热器翅片通道中传热的计算流体力学模拟及定性尺寸

摘要：

板翅式换热器结构紧凑,传热效率高,常用于多个冷热物流之间的换热,但是其通道数量众多,其内部流道中的流场和温度分布很难用实验方法来测定.采用计算流体动力学(CFD)软件ANSYS,针对锯齿形翅片模拟了板翅式换热器进出口的温度场分布,根据热量平衡和热量传递速率方程,对多股流板翅式换热器的各通道的温度分布进行模拟,并分别计算出各个流股在各个通道的二次传热表面最大传热距离,即通道定性尺寸.分别对两流股和三流股的2个板翅式换热器进行通道温度场分布CFD模拟,从而计算得到板翅式换热器的定性尺寸.对于两流股一冷一热交替排列的通道,数值模拟的定性尺寸与简化的经验方法计算结果都为翅片的一半,而对于三流股八通道的定性尺寸,中间的第四通道和第六通道的翅片定性尺寸大于基于传统计算方法得到的定性尺寸,对应的翅片效率小于传统方法得到的结果.基于板翅式换热器传热机理对结果分析表明,数值模拟结果比文献经验计算方法的结果更合理,即为板翅式换热器的设计提供了准确的基础参数,原因是数值模拟结果考虑了相邻多个通道热流量和温度对通道传热的影响,改进了传统方法仅考虑相邻通道热流量和温度的影响.

关键词：板翅式换热器、计算流体动力学、锯齿形翅片、数值模拟、定性尺寸

所属期刊栏目：32

分类号：TK172(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金21206014, 21125628;中央高校基本科研业务费专项基金DUT14LAB14;中国石油化工股份有限公司资助项目X514001

在线出版日期：2016-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1281-1286