高效管壳式换热器温度分布计算模型与设计方法的研究

“华东理工大学” 2012

雷俊杰

[摘要]: 在过程工业的换热器中，流体温度沿换热器的纵向方向变化，其物理特性通常随温度而变化. 特别是在冷凝过程中，流体温度，气液组成和气体分数将发生很大变化，这可能会形成从入口到出口的几种不同的流动方式. 在设计和检查热交换器时高效管式换热器，最重要的是准确预测和静态模拟热交换器的流场和温度场. 本文主要研究换热器在多管通过和不同流型的情况下没有相变和冷凝传热的温度分布. 无相变温度分布模型基于微分方法，根据折流板数量Nb和管通过数量n，将热交换器分为（Nb + 1）个大单元，（Nb + 1）n子单元，管通过流体依次流过子单元，而壳侧流体则并行流过大单元. 冷凝温度分布模型假设获得冷凝曲线后，通过温度与热负荷之间的比例关系以图形方式推导出冷却液侧的温度分布. 基于以上温度模型，通过计算热交换器的局部温差和整体有效平均温差，讨论了计算热交换器裕量的设计方法. 基于此设计方法，分别使用此模型和Cell模型计算浮头和U型管热交换器的温度分布. 通过与HTRI的计算结果进行比较，验证了没有相变的传热温度分布的计算模型. 准确性. 通过计算冷凝器来解释冷凝模型的用法. 将冷凝器的温度分布与HTRI计算结果进行比较，以验证该模型的可行性.

[授予学位的单位: 华东理工大学

[学位]: 硕士

[学位奖]: 2012

[分类号]: TQ051.5

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