管壳式换热器壳程流体流动与传热数值模拟

利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,在ANSYS FLUENT 13.0模拟软件中对管壳式换热器的壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,得到了不同折流板间距及入口流速的情况下换热器壳程流体温度场、速度场和压力场,分析了折流板间距及入口流速对换热效率和流体诱导振动的影响,对换热器结构优化设计提出了改进措施。     

管壳式换热器壳程流动和传热的数值模拟研究进展

介绍了管壳式换热器壳程流体流动和传热的数值模拟的国内、外研究状况及其发展方向。     

管壳式换热器数值模拟与斜向流换热器研究

笔者从理论的角度出发,在实验的基础上,对管壳式换热器的数值模拟进行了分析,并对它的传热强化进行了阐述。     

管壳式换热器强化传热技术概述

总结了近年来国内外新型管壳式换热器的研究进展,从管程、壳程、管束三方面介绍了管壳式换热器的发展历程、结构改进及强化传热机理,并与普通弓形折流板换热器进行对比,概括了各式换热器的强化传热特点。最后指出了换热器的研究方向。     

大型管壳式换热器热-结构耦合场数值模拟研究

将换热器最严酷工况的表面温度数据添加到换热器的有限元数值模拟模型上,通过导热计算得出换热器各部分的热场分布,然后求出由于热场而产生的变形.将热场产生的变形与换热器结构场载荷而产生的变形进行耦合分析,这样就可得出换热器热-结构耦合场的变形和应力分布,从而验证换热器设计的合理性.     

基于三维实体模型的管壳式换热器壳程流场和温度场数值研究

根据管壳式换热器的结构特点,采用基于管壳式换热器真实三维实体模型的几何建模方案,提出了管壳式换热器周期性全截面计算模型,实现了具有复杂壳程结构的管壳式换热器的数值模拟,克服了现有数值模拟建模方式的一些不足,为再现和模拟管壳式换热器壳程的真实流动状况,以及分析各种构件对壳程流体流动和传热性能的影响提供了良好的辅助手段。在综合考虑折流杆换热器壳程流体流动与传热的多方面影响因素下,提出了对折流杆换热器周期性单元流道模型的修正算法,改进和完善了折流杆换热器周期性单元流道计算模型的实用性和适用性。     

管壳式换热器在线清洗的机理分析与数值模拟

管壳式换热器在在线化学清洗的过程中,由于循环泵提供的扬程(功率)不足,使清洗剂在壳程中无法达到应有的流速,从而导致溶解的污垢由于自重或黏性依附于换热设备底部,无法随清洗剂带出的现象,严重影响了换热设备在线化学清洗的效果,阻碍了这项新技术的推广与应用,达不到企业节能减排的目标.本文基于换热设备在线化学清洗时流体机械作用最小阈值概念及埃索计算公式,对在线化学清洗过程中壳程流体的机械冲力进行了计算与分析,并利用FLUENT进行数值模拟分析,得出了在线化学清洗中循环泵等设备重要参数的确定原则,对企业技术人员应用这项新技术提供了参考.     

管壳式换热器试漏方法及应用研究

管壳式换热器在化工装置中被广泛应用,通过研究管壳式换热器的试漏方法,总结各种方法的特点,为现场试漏应用提供参照.     

基于Fluent 的管壳式换热器数值模拟及优化

文中针对当前管壳式换热器结构特点及特性,提出了T型折流板和Y型折流板2种新的折流板结构.利用ANSYS Workbench平台,创建了T型折流板和Y型折流板管壳式换热器的几何模型及有限元模型.同时,利用Fluent分析了换热器在不同流体入口速度下的壳程流动及换热性能.针对Y型折流板管壳式换热器,研究了折流板侧板夹角对Y型折流板换热器壳程换热性能的影响.利用DesignExploration多目标优化工具,对T型折流板的结构参数进行了优化.     

A numerical study of flow distribution effect on a parallel flow heat exchanger

The effect of flow distribution on thermal and flow performance of a parallel How heat exchanger has been numerically investigated. The flow distribution has been altered by varying the geometrical parameters that included the locations of the separators, and the inlet/outlet of the heat exchanger. Flow nonuniformities along paths of the heat exchanger, which were believed to be dominantly influential to the thermal performance, have been observed to eventually optimize the design of the heat exchanger. The optimization has been accomplished by minimizing the flow nonuniformity that served as an object function when the Newton’s searching method was applied. It was found that the heat transfer of the optimized model increased approximately 7.6%, and the pressure drop decreased 4.7%, compared to those of the base model of the heat exchanger.     

折流板换热器壳程流体流动与传热特性数值模拟

根据流体动力学和计算传热学理论,建立了折流板管壳式换热器计算模型,运用CFD技术对换热器壳程流体的流动与传热问题进行了三维数值模拟,得到了不同壳程进口雷诺数Re条件下换热器壳程流体的流场和温度场。对数值模拟结果进行分析,以总传热系数h,壳程总压降Δp以及单位压力损失下的传热系数h/Δp作为换热器性能的衡量标准,分析了不同折流板间距和不同折流板圆缺高度时管壳式换热器壳程总传热系数h、总压降Δp以及h/Δp随壳程进口雷诺数的变化规律。结果表明:随着壳程进口流速的增大,换热器壳程总传热系数和总压降增大、h/Δp减小;在壳程流体流量不变的情况下,结合单位压力损失下的传热系数h/Δp,适当减小折流板间距或减小折流板圆缺高度,可提高换热器的换热性能。     

离心泵内流场的数值模拟

运用Cfdesign流体分析软件,对离心泵内三维不可压缩斋流流动进行了数值模拟.分析了离心泵吸入室、蜗室内流体不同截面处的压力及速度特性;并得到了泵的流量及扬程值,其结果与实验值达到了很好的吻合.通过对泵内流体数值结果分析,可以揭示其内部的流场特性,从而为今后泵的性能预测、设计提供依据,缩短开发周期及其成本.     

螺旋板换热器中心隔板强度研究及其数值模拟

通过螺旋板换热器中心隔板强度的理论分析及试验研究 ,提出中心隔板各点的弯曲应力及剪应力一般式和最大应力公式 ;数值模拟结果、实验应力测定结果与理论值比较一致 ;导出中心隔板厚度计算式 ,该公式及其系数K已被我国螺旋板换热器标准所采用     

基于Fluent的除鳞喷嘴内部流场数值模拟

本文利用Fluent软件对除鳞喷嘴内部流场进行了仿真研究。分析了喷嘴内部的压力场和速度场的分布规律,指出了影响压力和速度变化的因素。为合理布置喷嘴提出了建议。     

中心型蝶阀流场的数值模拟研究

利用CFD软件FLUENT对中心型蝶阀流场进行数值模拟。计算模型采用不可压缩流动的雷诺时均方程组,紊流模型采用标准模型,离散方程的求解采用压力耦合方程组的半隐式方法(SIM-PLE算法)。对阀门在不同开度情况下,流场状况分别进行了数值模拟,分别得到速度场,压力场,速度矢量场。定性的给出了阀门在不同开度下重要部位的受力情况,比较直观的给出了阀门在不同工况下流道内部的速度分布,为分析阀门内部受冲击状况提供了依据。由对阀门开度的不断变化,得到了涡流的形成过程,及速度对涡流形成及扩展的影响。     

基于Fluent液压集成块内部流道流场的数值模拟

该文应用Fluent软件对液压集成块内部流道流场进行了仿真研究,通过对一个带有三个直角转向的流道的数值模拟,得到了流道的压力云图、速度矢量图及流线图;分析了液流在集成块内部流道产生能量损失的大小、位置及原因;提出了减少转向结构和工艺孔容腔的数目,能降低集成块内部流道的能量损失的方法,为集成块的内部结构设计提供了依据.     

基于大涡数值模拟的磨粒流流场仿真分析

针对磨粒流在非直线管类零件中磨削效果受速度影响及磨削不均匀的问题,应用流体力学软件Fluent,采用Eulerian-Eulerian（欧拉—欧拉）固-液两相流大涡模拟湍流模型与SIMPLE算法,对不同入口速度条件下U型管内磨粒流的流动状态进行了数值模拟研究。对比分析了6种不同速度入口条件下的静态压强、壁面剪切力以及湍流粘度的分布,并分析了入口条件不变情况下的速度分布矢量图和U型管不同位置的速度分布截面图。研究结果表明,增大磨粒流的入口速度有利于提高其对U型管内表面的磨削效果,且在U型管的入口段部分磨削效果较均匀,在弯管部分的0°~30°截面间对内侧壁面的磨削效果要好于外侧壁面,在弯管部分的60°~180°截面间以及在出口段部分,对外侧壁面的磨削效果要好于内侧壁面。     

6-U式离心泵内流场的数值模拟

为了分析离心泵内三维不可压缩流体相关特性,以便更好地利用其结果对离心泵进行设计与修正.运用CFDesign流体分析软件,对离心泵内三维不可压缩斋流流动进行了数值模拟.分析了离心泵吸入室、涡室内流体不同截面处的压力及速度特性;并得到了泵的流量及扬程值其结果与实验值达到了很好的吻合.     

基于数值仿真的套管装配机内部流场性能研究

为了优化套管装配机的可靠性,对装配机内流道中的气体运动特性进行了研究.根据套管装配机的工作原理,设计了两种不同的锥形喷嘴,然后运用UG软件建立了装配机内部流道的几何模型,最后将其导入Fluent软件对两种不同喷嘴流道中气流的三维模型进行了数值仿真.仿真结果表明,在喷嘴锥形角度、供气压力均相同的情况下,喷嘴出口倒角的设置使流道中气体外排速度提高了18.58％,套管内孔中的压力降低了40％,这对导线穿过套管的自动装配是极为不利的,此仿真结果为今后优化套管装配机性能提供了一定的理论依据.