冷凝器采用有限体积法计算模拟流动传热过程的基本理论和方法,揭示了三叶孔板换热器壳侧传热强化的物理机制,数值模拟还表明在本次研究范围之内,改变三叶孔板板距对壳侧强化传热速率影响不明显,但对流动阻力和综合性能的影响较大。瑞流模型对壳程流体流动与传热进行了数值研究,水冷冷凝器,分析了三叶孔板换热器壳程流动与传热特性。流经块支撑板后,流体已充分发展,并且随着壳程结构周期性变化,传热与压降也呈现周期性变化。在支撑板附近,流体流速变大,形成射流,冷凝器,并且由于支撑板阻挡,在支撑板前面和尾部产生二次流,能有效冲刷管壁,回流冷凝器,减薄流动边界层,起到强化传热作用。
本课题主要研究原稳站用油油管壳式换热器的三维数值模拟,换热器以含砂作为内部换热介质,考虑换热面结垢和泄漏的影响,建立管壳式换热器结垢和泄漏的传热模型,借助软件对换热器温度场、流场分布进行模拟,分析结垢厚度、泄漏口尺寸、泄漏口位置、泄漏口数量对换热器传热性能的影响,-点如下:基于流体力学和传热学的流动和传热基本公式,建立了管壳式换热器结垢和泄漏的理论预测数学模型,运用此模型解决了管壳式换热器结垢及泄漏的理论预测分析。
冷凝器主要研究内容包括以下三部分:管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律研宄;换热面泄漏对管壳式换热器流动传热性能的影响规律研究;基于管壳式换热器进出口动态参数一温度、压力等,对管壳式换热器内部故障进行诊断评价研宄。本课题结合大庆油田分公司某大队原稳站用管壳式换热器的运行特点,针对含砂油含砂油换热器这一特殊介质,借助软件,在充分利用已有基本理论和研宄成果的基础上,对管壳式换热器结垢和泄漏进行了流动传热的数值模拟,分析结垢和泄漏对换热器流动传热性响,研宄结论对利用换热器热工参数检测管壁结垢和泄漏具有一定的理论用。
在换热器整个壳程,固体砂子的体积分布整体比较均匀,为了数值模拟的方便,本课题忽略大粒径固体砂局部沉积对其浓度分布的影响,将管壳式换热器壳程内部的结垢视为均匀结垢。油油管壳式换热器运行一段时间后,壳程侧表面会形成表面污塘层,由以上分析可知,认为其为均构。
本课题着重研究管壳式换热器管壁结据对其传热性能的影响,且在实际生产过程中,中含砂率很低,所以在换热器传热性能的影响研究中忽略了换热器内液固两相流的影响,后续的数值模拟研宄中采用单相流模拟。对于单弓形折流板管壳式换热器不同结据厚度的影响分析,鉴于本文所采用的物理模型特征,海水冷凝器,换热管当量结坂厚度较小,为-污据层网格,模拟对计算机的要求非常高。而当量均拒只为分析结坂对换热器传热性能的影响,本课题忽略结坂对换热器内部流场的影响,只考虑结塘对换热面传热性能的影响。
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