固定管殼式換熱器的溫度場數(shù)值分析，廣州擎立換熱器小編為您解答：

    管殼式換熱器是進行熱量傳遞的通用工藝設(shè)備。由于其具有結(jié)構(gòu)堅固、操作彈性大、使用經(jīng)驗豐富及可靠性高等優(yōu)點,目前在工業(yè)裝備中得到廣泛采用,其中固定管板式換熱器應(yīng)用最為廣泛。眾所周知,固定管板式換熱器的工作可靠性受管殼壁溫差(或溫差應(yīng)力)的影響很大。因此,對換熱器工作狀態(tài)下溫度場分布的研究對于如何降低管殼壁的溫差應(yīng)力,努力提高固定管板換熱器的使用可靠性,延長其服役周期和使用壽命,提高熱交換系統(tǒng)或熱能動力系統(tǒng)的系統(tǒng)可靠性有著十分重要的意義。

    有關(guān)管殼式換熱器的溫度場研究,目前大多數(shù)文獻集中于研究管板的溫度場及所產(chǎn)生溫差應(yīng)力,以及由此導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)強度等問題,通常利用Ansys大型商用軟件進行管殼式換熱器管板結(jié)構(gòu)的溫度場研究,采用簡化的三維實體模型較多,一般利用已知的平均溫度或利用已知的換熱(膜)系數(shù)對幾何結(jié)構(gòu)模型加載,而這些已知條件通常來源于手冊提供的數(shù)據(jù)或者經(jīng)驗數(shù)據(jù),并非來源于嚴格的換熱器流體力學(xué)與傳熱的數(shù)值計算,因此是產(chǎn)生結(jié)果計算偏差的主要原因之一。

    目前文獻對于給定工藝條件下管殼式換熱器的整體溫度場研究的并不多,由于準(zhǔn)確的溫度場是研究溫差應(yīng)力及其危害的前提,因此本文利用Flu-ent軟件對一臺固定管板換熱器的約束構(gòu)件之間的整體結(jié)構(gòu)在正常運行工況下的溫度場數(shù)值計算問題進行了研究,首先從計算流體力學(xué)與傳熱的角度出發(fā),利用CFD軟件Fluent的流體流動與傳熱數(shù)值模擬功能,采用分塊劃網(wǎng)、分段模擬的方法建立換熱器殼程主要流體與結(jié)構(gòu)的三維實體流道模型,進而進行溫度場的數(shù)值計算,隨后對Flu-ent數(shù)值計算所得到的結(jié)構(gòu)壁溫分布特點進行了分析,研究了包括管束、殼體及管板的約束構(gòu)件之間的溫度場在軸向、徑向及周向溫度梯度的變化情況,為進一步深入研究固定管板式換熱器溫差應(yīng)力數(shù)值計算問題建立了基礎(chǔ)。