周向重疊三分螺旋折流板換熱器殼側(cè)換熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式及軟件編制.pdf

1、本文探析了周向重疊三分螺旋折流板換熱器高效強(qiáng)化傳熱性能的主要機(jī)理，對(duì)傾斜角為20°、24°、28°、32°的單頭螺旋折流板、32°雙頭螺旋折流板和弓形折流板換熱器進(jìn)行了傳熱和阻力性能試驗(yàn)，通過(guò)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了殼側(cè)換熱系數(shù)和壓降的計(jì)算關(guān)聯(lián)式，最后編寫了部分管殼式換熱器的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算軟件。
　　 周向重疊三分螺旋折流板換熱器除了具備螺旋折流板換熱器的一般特點(diǎn)外，還特別適合正三角形布管方案，同時(shí)，相鄰折流板連接處三角區(qū)的一排管束可

2、以有效抑制因上下游通道的壓差引起的逆向泄漏。
　　 對(duì)傾斜角為20°、24°、28°、32°的單頭螺旋折流板、32°雙頭螺旋折流板換熱器性能試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并與弓形折流板方案進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明周向重疊三分螺旋折流板換熱器比弓形折流板換熱器具有更好的強(qiáng)化傳熱效果。試驗(yàn)范圍內(nèi)，傾斜角為20°的周向重疊三分螺旋折流板換熱器的總體傳熱系數(shù)K和殼側(cè)換熱系數(shù)ho最高，同時(shí)，殼側(cè)壓降Δpo也高于試驗(yàn)中的其它傾斜角方案。但綜合指標(biāo)ho/

3、Δpo、（Nu/Nu0）/（ξ/ξ0）和(Nu/Nu0)/(ξ/ξ0)1/3均是20°方案最高。在相同的殼程流量下，總體傳熱系數(shù)K、殼側(cè)換熱系數(shù)ho、殼側(cè)壓降△po都隨著傾斜角的增加而減小。雙頭螺旋折流板方案的傳熱性能優(yōu)于同樣傾斜角的單頭螺旋折流板方案。同時(shí)從熱力學(xué)第二定律角度對(duì)換熱器性能進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，傾斜角20°的螺旋折流板換熱器熱阻RE最小，火積耗散數(shù)ΔE*也最小。
　　 使用兩種方法得到了適用于折流板分區(qū)布管首尾相

4、連和周向重疊的三分螺旋折流板換熱器殼側(cè)換熱系數(shù)Nuo和壓降Δpo的計(jì)算關(guān)聯(lián)式。一是擬合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，二是在Bell-Delaware法的基礎(chǔ)上，引入折流板傾斜角和布置方式的修正因子。關(guān)聯(lián)式的計(jì)算值和試驗(yàn)值的誤差大多小于±10％。
　　 本文還應(yīng)用C＃語(yǔ)言編寫了適用于弓形折流板換熱器、折流板分區(qū)布管首尾相連三分螺旋折流板換熱器和周向重疊三分螺旋折流板換熱器的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算程序，建立了SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件的連接，用戶可以借