符号说明de―当量直径,m;f―摩擦系数;SV―速度绝对不均匀参数,m /sev―最大速度与最小速度之比;板翅式换热器作为一种典型的新型紧凑式换热器,以其独特的优点,广泛地应用于能源、动力、化工、冶金、机械、原子能、航空和航天等领域。但由于在设计、安装时密度波的不稳定性和压降等原因造成流体在其内部分配不均匀,而物流分配的不均匀会引起换热器内局部通道的Re发生变化,进而导致换热器整体效能的下降。
针对物流分配引起换热器效能的影响因素,是由封头的来流不均匀所引起的。根据封头结构对物流分配的影响规律,笔者在数值模拟和,主要由空气回路系统和数据采集系统组成。为了实现对截面小流量和温度的测量,将试件的流动截面划分为30个小区域,每个小区作为一个通道,可以进行小通道的流量和压差测量。
分别对3种不同结构的封头()进行实验,研究其对换热器内部物流分配及阻力(即进出口压差)的影响。3种封头设定如下:a工业上普遍应用的基本封头,其结构尺寸与中定义的封头A―致,设定为A型封头。
b孔板型封头结构,在基本型封头内部1/2高度的地方加入一不均匀打孔挡板。根据所加挡板类型,定义顺排挡板为B型封头,错排挡板为C了SUI/鲴(。错排孔板2实验结果的分析与讨论21相同Re下不同封头结构物流分配的比较为了便于不同封头结构下进行比较,故将30路出口通道流速展开成一维直线,为Re =150(时3种封头板翅式换热器流速分布情况。从中可以看出基本型封头A物流分配存在着严重的不均匀性,中间两排通道的流速明显大于其余四排通道的流速,随着通道远离总管轴线,其内部流量呈减小的趋势,对应入口管附近的第12和比也为92951不均匀参酌为0652m/s从中可以看出在基本型封头内部添加了打孔挡板以后,无论是顺排还是错排孔板,其30路出口通道的流速均匀性得到了明显的改善,其中央位置高流速区的速度大大降低,而四周低流速区的速度均明显升高,流速分布比较均匀,最大流速比H和不均匀参数Sv较基本型都有很大程度上的改善,封头B和C的出口通道的流速没有明显的突升和突降,而是比较均匀。相对于封头A,错排孔板封头C的最大速度降为1 471m/s最小速度升为1288m/s其不均匀参数Sv仅为0053m/. 22不同Re下封头结构对换热器出口物流分配的影响表1反映了不同封头结构下的不均匀参数Sv与Re的变化关系。从中可以看出,随着Re的增大,3种结构封头的流速不均匀参数Sv越来越大,这说明换热器出口的物流分配将会变得越来越不均匀。因此Re是影响板翅式换热器物流分配的重要因素,而两种改进型的孔板型封头较之基本型封头均有很大改善,错排型封头的物流分配效果始终优于其他两种结构。
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