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山東板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設(shè)備。與其他換熱器相比具有傳熱系數(shù)高、結(jié)構(gòu)緊湊、易拆洗等優(yōu)點(diǎn),但也存在流動(dòng)阻力大、承壓能力低等缺點(diǎn)。尋求換熱性能與流動(dòng)阻力的更加匹配一直是山東板式換熱器優(yōu)化與改進(jìn)的主要方向。但是山東板式換熱器的流道形狀復(fù)雜,疊放方式多種多樣,長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)其研究只停留在實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,缺乏預(yù)見性。
本文采用數(shù)值模擬的方法對(duì)人字形山東板式換熱器進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,并在此基礎(chǔ)上提出了一種全新的網(wǎng)流型換熱板片一波浪板,使山東板式換熱器的換熱特性與流動(dòng)阻力獲得
了更好的匹配,
針對(duì)傳統(tǒng)山東板式換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文采用數(shù)值模擬的方法研究山東板式換熱器通道內(nèi)的換熱與流動(dòng)特性,
通過(guò)對(duì)三種湍流模型：
標(biāo)準(zhǔn)k一￡模型、帶旋流修正(Rea)的k-￡模型、RNGk一￡模型,進(jìn)行數(shù)值計(jì)算對(duì)比,發(fā)現(xiàn)RNGk一。模型對(duì)于山東板式換熱器內(nèi)的復(fù)雜流動(dòng)和換熱特點(diǎn),具有相對(duì)較高的準(zhǔn)確度。以上模擬結(jié)果與前人所做的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析對(duì)比,驗(yàn)證了模型的可靠性。
在此基礎(chǔ)上建立了山東板式換熱器通道內(nèi)流動(dòng)和換熱的數(shù)值計(jì)算模型,采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,對(duì)p為30“~80“,波高為3mm一6mm及波距為10mm一25mm的人字形板片在不同速度下的換熱和阻力特性進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,模擬得到了山東板式換熱器槽道內(nèi)三維的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng),綜合分析了波紋角度、波高及波距對(duì)換熱與流動(dòng)特性的影響,并對(duì)換熱板片的參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比優(yōu)化。
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