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雖然螺旋折流板管殼式換熱器因其低壓降、無滯留區(qū)、防結(jié)垢等性能在冷換工藝流程中得到廣泛應(yīng)用,但在較大直徑換熱器運(yùn)行中出現(xiàn)換熱效率低于計(jì)算結(jié)果的現(xiàn)象,其原因是兩塊相接折流板,由于簡(jiǎn)單對(duì)接而出現(xiàn)三角區(qū)短路現(xiàn)象,此短路分流了主螺旋流道介質(zhì)流量,減少介質(zhì)流速,影響雷諾數(shù),所以嚴(yán)重削弱了殼程膜傳熱效率。文章介紹了一種改進(jìn)型防短路螺旋折流板管殼式換熱器,改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)阻斷了短路,使全部介質(zhì)經(jīng)理想的螺旋通道以達(dá)到良好的換熱效果。另外由于其局部重疊的支撐結(jié)構(gòu)很好地解決了管束中激振破壞管子的問題。
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以螺旋隔板換熱器作船用潤(rùn)滑油冷卻器,冷卻水和潤(rùn)滑油分別在管程和殼程呈逆流流動(dòng),對(duì)船用螺旋隔板三維翅片管換熱器的傳熱與壓降性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明在殼程雷諾數(shù)相同條件下,三維翅片管的殼程努塞爾特準(zhǔn)數(shù)是光滑管的2.1~2.8倍,而壓降約為光滑管的2.2倍.同時(shí),利用Fluent6.3軟件對(duì)船用螺旋隔板三維翅片管和光滑管換熱器的傳熱與壓降性能進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明螺旋流條件下三維翅片管與光滑管相比,具有更大的強(qiáng)化對(duì)流傳熱作用.對(duì)于船用螺旋隔板三維翅片管換熱器,殼程努塞爾特準(zhǔn)數(shù)和壓降的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)計(jì)算值吻合良好,最大偏差分別為6.6%和10%.
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