发布单位:临朐誉金机械设备有限公司 发布时间:2022-7-27
换热器流动传热性能模拟和等人釆用多孔介质模型对液态金属换热器和蒸汽发生器进行了数值模拟计算,并将得到的结果与试验结果进行对比。但是,管壳式换热器结垢对其内部流动换热性能影响的研究相对较少。考虑介质在管束间流动各项---的特点,在分布阻力和体积多孔度的基础上,提出了表面渗透度的概念,将其与试验结果进行对比,取得了理想的结果。采用多孔介质模型,对电厂蒸汽冷凝器的工作特性进行了数值模拟计算。由于此模型的物理过程存在相变,导致模拟变得复杂,因而计算中采用了简单的各向同性假设和一方程模型,并将其与试验结果进行对比,结果吻合较好。
n jiang和j li对螺旋管式换热器的压力降进行了数值模拟研究。换热器内砂沉积对结垢位置的影响换热器内管壁结垢主要受其液体介质含砂浓度的影响,对管壳式换热器壳程流场进行了液一固两相流数值模拟,根据模拟结果分析,确定换热器的主要砂沉积位置。ozkaya和aradag等人[4]利用cfd软件数值模拟研究了v字形密封板式换热器的流动传热特性,模拟不同进出口温度和流率的工况,得到了换热器冷端和热端的出口温度和压降,基于实验数据,分析了不同努塞尔数和摩擦系数的相关性。kotcioglu i和na--- km等人应用理想换热器模型进行数值模拟研究,使用修改后的k-‘湍流模型,得到矩形通道板翅纵向打断、放大和收缩时的温度、速度和压力分布图。
采用计算流体软件对连续型螺旋折流板换热器的流动传热特性进行了数值模拟研究,对连续型螺旋折流板换热器的结构参数进行了优化分析研究。瑞流模型对壳程流体流动与传热进行了数值研究,分析了三叶孔板换热器壳程流动与传热特性。上海交通大学的曾伟平在研究板式换热器的换热和压降过程中,先从单相流在板式换热器流动出发,建立了单相的换热和压降模型,获得某种具体板型的换热及压降关联式系数,提出两相流在板式换热器中换热的换热关联式和压降公式。水一水换热器,用扁换热管代替圆换热管使之兼有两种换热器的优点。为了便于对比,同时设计制造了一台传统管壳式换热器。采用单相水为工质,对扁管壳式换热器进行了大量的实验研究,分析管程流量,壳程流量等因素对其传热和阻力性能的影响。
对换热器进行不同工况分析,研究不同工况下换热器的换热性能。(3)研究泄漏口位置沿换热器管长方向变化对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。并编写换热器的沸腾用户自定义(模型,将模型导入软件。分析换热器出现沸腾工况下内部蒸汽的流动情况,并根据对模拟结果的研究提出对换热器的改进措施。通过对模拟结果的分析可知,研究的自然循环换热器能及时有效排出堆芯余热,虽然模拟值和设计值之间有一定误差,但是误差很小不影响对换热器模拟结果的分析。换热器的复杂结构使换热器局部产生了“传热死区”和“流动死区”,这些死区的存在影响了换热器内自然循环的形成。当换热器传热进行一段时间后换热器内的壳侧温度会达到饱和出现沸腾,沸腾产生的大量蒸汽在换热器的“尖角”处聚,会对换热器内流体的传热和流动特性产生影响。
誉金机械运用cfd数值模拟方法,借助fluent数值模拟软件对管壳式换热器的三维模型进行模拟,通过对换热器结垢和泄漏时的速度场、温度场等分析,得出泄漏和结垢对换热器流动传热性能的影响,为下一步利用热工参数评价换热器结垢和泄漏提供理论依据。在本课题中,根据大庆油田分公司产量,原稳站管壳式换热器壳程入口速度在之间,根据物性和模型尺寸,计算得出换热器壳程的雷诺数之间,所以换热器壳程内部流动为层流,多相流模型选为混合模型,混合物模型可用于两相流或多相流(流体或颗粒)。主要内容如下:
1.管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律研究。
(1)考虑管壁污垢传热的影响,建立管壳式换热器的三维流动传热模型;
(2)研究油田原稳站用油一油管壳式换热器运行过程中,含砂对换热器壳程流场分布的影响,研究壳程流场内的含砂量分布情况;
(3)研究结垢厚度对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。
2.管壳式换热器内部换热面泄漏对换热器流动传热性能的影响规律研究。
(1)建立管壳式换热器换热面泄漏的三维流动传热物理模型:
(2)研究泄漏口尺寸对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;
(3)研究泄漏口位置沿换热器管长方向变化对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;
(4)研究泄漏口所在换热管沿换热器管径方向变化对管壳式换热器流动传热性能的影响规律;
(5)研究泄漏口数量对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。