文档介绍：第 20 卷第 2 期高校化学工程学报
2006 年 4 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Apr . 2006
文章编号:1003-9015(2006)02-0213-04
折流杆换热器壳程湍流和传热的数值模拟
吴金星, 董其伍, 刘敏珊, 魏新利
(郑州大学化学工程学院, 河南郑州 450002)
摘要:折流杆换热器壳程结构复杂,用理论方法难以获得壳程流体流动和强化传热机理。为了分析折流杆在换热器
壳程中作用,采用数值方法研究了壳程流体的流动和换热状况。首先对壳程结构进行适当简化,提出了换热器壳程的
“单元流道”模型用于研究纵流式换热器壳程流场和温度场的实际细观信息。针对三维几何模型和数学模型,数值模
拟采用标准 k-ε两方程湍流模型,用 SIMPLE 算法求解速度和压力的耦合关系,流道的固体边界采用壁面函数法,在
不同进口流量下对单元流道进行模拟。结果表明,纵横交错布置的折流杆在单元流道中不断分割和剪切流道内流体,
其扰流作用促进了流体湍流,减薄了液体边界层,减小了对流换热热阻,因而有效地提高了流体的对流换热强度。数
值分析结果可为折流杆换热器的结构优化和性能提高提供理论依据。
关键词:折流杆换热器;单元流道;湍流流动;传热;数值模拟
中图分类号:TK124;; 文献标识码:A
Numerical Simulation on the Turbulent Flow and Heat Transfer
in the Shell Side of the Rod Baffle Heat Exchanger
WU Jin-xing, DONG Qi-wu, LIU Min-shan, WEI Xin-li
(School of Chemical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450002, China)
Abstract: The shell side of the rod baffle heat exchanger is plicated that the flow field and enhanced
heat transfer mechanism of the shell side cannot mentated by the theoretical method. A numerical
method was applied to analyze the influence of the rod baffle on the flow of the shell side, and to present the
status of turbulent flow and heat transfer in shell side of the shell-and-tube heat exchanger with rod baffle. A
unit duct model of the longitudinal flow typ