结构参数对折边式蜂窝夹套传热性能的影响

张正峰 董金善 史为帅 刘林波

（南京工业大学机械与动力工程学院）

在石油化工行业中，反应器属于一种比较常用的化工容器，对反应器进行冷却或加热是常见的操作之一。蜂窝夹套作为一种新型、高效的夹套结构，在石油化工、医药等行业广泛应用［1］。

蜂窝夹套虽有优秀的传热性能和力学构造，但其结构较为复杂，导致过去很少有人对它进行深入研究。但是近年来，有限元软件技术的快速发展，为蜂窝夹套研究和模拟计算打下了良好的基础［2，3］，特别是CFD技术在夹套内部流动特性的模拟分析研究已取得了显著的成果［4，5］。丁昌勇和尹侠研究对比了蜂窝式和整体式夹套薄膜蒸发器的筒体压力水平，得出可以通过适当减小筒体和夹套的厚度来降低生产成本［6］。张立垛和马玉龙将蜂窝夹套应用于薄膜蒸发器上，使得薄膜蒸发器的壁厚得以减小，既保证其强度和刚度，又提高其传热效率，同时分析了折边式和拉撑式蜂窝夹套的结构特点，得出了蜂窝拐角设计的取值在40～45°之间［7］。杜海英等分析了薄膜蒸发器在生产制造和使用过程中可能出现的隐患失效形式，并提出合理的改善措施，利用分析软件ANSYS对蜂窝夹套强度的影响因素进行了分析［8，9］。范琦和尹侠从蜂窝形式、间距等特性参数考虑，采用模拟的方法对其换热性能和压降进行分析，得出蜂窝间距对传热性能影响很大的结论；蜂窝间距越小，换热性能越好，而排列方式要选择插排的形式［10～12］。……