波纹节距对板壳式换热器壳程流动性能和阻力性能的影响

石迎迎， 赵 巍*， 袁雨文， 张 华， 潘书毅， 袁兴阳

(1.上海理工大学 能源与动力工程学院， 上海 200093； 2.上海市质量监督检验技术研究院， 上海 201114)

板壳式换热器是一种高效换热设备，广泛应用于诸如石油化工和能源电力等领域[1]。导孔型板壳式换热器作为板壳式换热器的一种，结构更加紧凑、占地面积更小，它的应用更为普遍。

陈武斌等[2]发现一种蜂窝结构板片的板壳式换热器，并发现蜂窝间距、蜂窝高度及焊点排布会对传热与阻力的性能产生影响。栾辉宝[3]从实验和模拟两个方面对导孔型板壳式换热器进行了研究，得出壳程内孔的存在使壳侧流体温度发生较大的变化。刘家瑞[4-5]针对板壳式换热器壳侧流体分布不均问题提出设置圆形封头和圆弧状波纹板来有效解决流量分配问题。徐辉[6]对板管型板壳式换热器的两侧进行模拟，得出壳程进出口处的速度变化剧烈，流量分布均匀性较差。袁雨文[7-9]发现人字形波纹板壳式换热器板侧波纹角度对导孔型板壳式换热器的壳程换热有较大影响。

板壳式换热器壳侧流体对换热器的流动性能有较大影响，学者们对板壳式换热器研究虽多，但对人字形波纹板片的板壳式换热器壳侧有较大影响的波纹节距、波纹高度和波纹角度研究不够充分。为深入了解波纹节距对板壳式换热器壳侧流动性能的影响，课题组建立单流道三维物理模型，对板壳式换热器壳程流体的流动性能和阻力性能进行数值模拟研究。……