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杨氏换热器的结构及特性

杨伟  狄军贞  孟凡康  周新华  
【摘要】:为了提高换热器效率,节约原材料和减少能源消耗,从流场和温度场相互配合的角度出发对管壳式换热器结构作用研究,设计出一种独特的结构形式,即壳程介质入口封头设置固定螺旋形折流板、介质出口封头设置旋转螺旋片,采用强化传热椭圆断面换热管加工成螺旋形组成管束作为主要换热元件,改变换热器的结构形式和流程,形成椭圆螺旋管束全逆程螺旋流管壳式换热器(杨氏换热器),是管壳式换热器的第四代雏形。杨氏换热器壳程侧流场和温度场二维平均协同系数与理想二维流场温度场协同最大值比较接近,其结构达到了最优化程度,是换热器比较理想的一种结构形式。运用计算流体力学技术对壳程侧流场和温度场进行阐述,指出壳程结构的优化结果是同强化管束的优化组合相联系而产生的。对研究管壳式换热器壳程的传热强化具有重要的指导意义。

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