第２４卷第２期 高校化学工程学报 Ｎｏ．２、，０１．２４ ２０１０年４月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ Ａｐｒ． ２０１０ 文章编号：１００３－９０１５（２０１０）０２．０３４０．０６ 帘式折流片换热器强化传热数值研究 古新。，董其伍。，刘敏珊 ，周雅宁 （１．郑州大学河南省过程传热与节能重点实验室，河南郑州４５０００２ ２．郑州烟草研究院，河南郑州４５０００１） 摘要：为解决折流板换热器壳程流体阻力过大和折流杆换热器低胁下传热系数较小等管壳式换热器的不足，提出 了壳程流体“斜向流”的新概念，研制了新型高效节能管壳式换热器一帘式折流片换热器，其壳程传热系数高于折流杆 换热器２０％￣３０％，而壳程压力损失大幅低于折流板换热器。以场协同原理分析了斜向流的强化传热机理，指出在帘 式折流片换热器壳程中流体速度场与温度梯度场问的夹角小于折流杆换热器，是其强化传热的重要原因。对帘式折流 片换热器中折流栅间距、折流片倾角、折流片宽度等重要几何参数对传热和压降的影响规律进行了数值模拟研究。并 据此推导了壳程传热系数和流体阻力降准数关联式，为其工程设计和推广应用提供了参考依据。 关键词：管壳式换热器；强化传热：；折流片；斜向流；场协同 中图分类号：ＴＱ０５１．５；ＴＫＩ２４ 文献标识码：Ａ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｈｕｔｔｅｒ Ｂａｆｌｆｅ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ＧＵ Ｘｉｎ ，ＤＯＮＧ Ｑｉ．ＷＵ ，ＬＩＵ Ｍｉｎ—ｓｈａｎ ，ＺＨＯＵ Ｙａ－ｎｉｎｇ２ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＰｒｏｃｅｓｓ ＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒ ｎａｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓａｖｉｎｇ ｏｆＨｅｎａｎ Ｐｒｏｖ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｓｏｍｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｈｅｌｌ・－ａｎｄ・－ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｔｏｏ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ ｏｆ ｓｅｇｍｅｎｔａｌ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｉｎ ｒｏｄ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｏｗ Ｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ，ａ ｎｅｗ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ‘‘Ｓｉｄｅｌ ｉｎｇ Ｆｌｏｗ’’ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ ｏｆ ｓｈｅｌｌ—ａｎｄ・ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ Ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄ ａ ｎｅｗ ｓｔｙｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｓｈｅｌｌ－ａｎｄ・ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ， ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ ｏｆ ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｆｌｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｉｓ ２０％－３０％ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｒｏｄ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ ｉｓ ｍｕｃｈ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｓｅｇｍｅｎｔａｌ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ．Ｔｈｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｙｎｅｒｇｙ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｉｄｅｌｉｎｇ ｆｌｏｗ，ｉｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｙ ａｎｇｌｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｙｔ ｉｆｅｌｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｇｒａｄｓ ｉｆｅｌｄ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｔｕｂｅｓ ｉｎ ｓｈｕＲｅｒ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｉｓ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｒｏｄ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｍｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔｎａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ａｄｊａｃｅｎｔ ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｌｆｅｓ，ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｓｔｒｉｐｓ，ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｓｔｒｉｐｓ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ，ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｕｉｄ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｂｏｖｅ， ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ ｗｅｒｅ ｇｉｖｅｎ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｐｏｐｕｌｒａｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｌｆｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｈｅｌｌ－－ｎａｄ・・ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ；ｓｈｕＲｅｒ ｂａｆｌｆｅ；ｓｉｄｅｌｉｎｇ ｆｌｏｗ； ｉｆｅｌｄ ｓｙｎｅｒｇｙ 收稿日期：２００９－０３－０５；修订日期：２００９－０８．０７。 基金项目：河南省杰出人才创新基金（０２２１０００６００）． 作者简介：￣（１９７８－）。男。山东济宁人．郑州大学讲师．博士。通讯联系人：古新．Ｅ－ｍａｉｌ，ｇｕｘｉｎ＠，ｚｚｕ．ｅｄｕ ｃｎ 第２４卷第２期 古新等：帘式折流片换热器强化传热数值研究 １前 言 换热器不仅是石油、化工、化肥、动力、冶金、交通等许多工业部门广泛使用的一种通用工艺设备， 也是余热回收利用的有效装置。高效节能换热器的研究开发是当今工程节能的重要手段【Ｊｌ２】。 管壳式换热器内部流体的流动形态是决定其传热性能的重要因素。工程中广泛应用的弓形折流板换 热器，壳程存在较大的流动和传热死区，流体流动阻力较大，易产生流体诱导振动；螺旋折流板换热器 壳程流体流速变化较为平缓，并可有效消除死区和返混现象，但因其制造和安装难度大，故未能得到广 泛应用：折流杆换热器实现了壳程流体的纵向流动，表现出更优的传热、低流阻、抗振和抗垢性能，但 也有结构不够紧凑和在低船工况下传热效果不佳的缺陷【３－－６］。因此，通过改进和创新管壳式换热器壳程 结构以改善壳程流体流动和传热效果是十分必要的，也是工程节能降耗的客观要求。 ２帘式折流片换热器结构和性能特点 帘式折流片换热器壳程中，将横向流换热器壳程主流区 的横向流动分散为多股受迫倾斜流动，将壳程流动死区予以 分散并凭借高效传热元件—斜向设置的帘式折流片予以部分 消 ．８】，从而避免了流体因受横向阻挡产生的速度剧烈变化 和动能损失，同时还有效利用了横向流对换热管更为强烈的 冲刷作用引起的强化传热效果。其总体上的纵向流动趋势， 在一定程度上继承了纵向流换热器抗振性能好、除垢防垢效 图ｌ 壳程流体斜向流示意图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆｓｉｄｅｌｉｎｇ ｌｏｗ ｉｆｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ 果强、综合性能优等特点。帘式折流片换热器壳程流体流动状态的示意图见图Ｉ。 流体在倾斜流道中受迫流动形成射流，吸卷和扰动作用强烈，且倾斜设置的折流片有助于提高主流 区的湍动程度和平均流速，壳程传热系数高于折流杆换热器２０％～３０％【７Ｊ，尤其在壳程心较高时更为显 著。使用斜向折流片支撑换热管时可采用三角形布管方式，故壳程紧凑程度高于折流杆换热器。因其对 流体的阻挡程度小于弓形折流板，壳程压降比弓形折流板换热器明显降低。故斜向流管壳式换热器具有 显著的强化传热和流动减阻的效果，尤其适合于传热系数要求较高而流体外加动力有限的工况场合。 ３帘式折流片换热器强化传热的场协同分析 场协同原理是一种新的对流传热控制和强化的思路，有助于认识对流传热和强化传热现象的本质。 该原理认为，在速度、温度梯度一定的条件下，二者之间的夹角即协同角对对流换热强度有重要影响， 夹角越小，则换热强度就愈高［９－１１】。贴近管壁沿垂直于换热器模型横截面方向建立两条验证线，图２和 图３所示分别为帘式折流片换热器和折流杆换热器在一个流动周期内沿验证线１的局部场协同角与局部 塾 耋 ：／ｍ 图２帘式折流片换热器局部场协同角与壁 面对流传热系数 Ｆｉｇ．２ Ｌｏｃａｌ ｉｅｌｆｄ ｓｙｎｅｒｇｙ ａｎｇｌｅ ｎｄ ａｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｔｏｅ伍ｃｉｅｎｔ ｉｎ ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｌｅ ｆｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ 图３折流杆换热器局部场协同角与 壁面对流传热系数 Ｆｉｇ．３ Ｌｏｃａｌ ｆｉｅｌｄ ｓｙｎｅｒｇｙ ｎｇｌａｅ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏ￣伍ｃｉｅｎｔ ｉｎ ｒｏｄ ｂａｆｉｌｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ 高校化学工程学报 ２０１０年４月 壁面对流传热系数间的关系。由图可见，不同位置上场协同角的大小与该位置处的局部壁面对流传热系数 相对应，局部协同性好即场协同角小的位置，其对流传热系数就比较大。在帘式折流片换热器中，两条验 证线上各点的场协同角的 平均值均小于折流杆换热 器，而各点的对流传热系数 的平均值均高于折流杆换 热器。平均场协同角与对流 传热系数的计算值见表ｌ。 表１平均场协同角与对流传热系数的计算值 Ｔａｂｌｅ １ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｅｌｄ ｓｙｎｅｒｇｙ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｈｅａｔ ｔｒａｕｓｆｅｒ ｃｏｅｍｃｉｅｎｔ ４ 帘式折流片结构参数对流体流动和传热性能的影响 根据数值模拟和实验研究结果发现，影响帘式折流片换热器传热和流阻性能的结构参数主要有三个， 即折流栅的间距，以 表示：折流片的倾角，即折流片与换热管轴向的夹角，以婊示：折流片的宽度， 以Ｂ表示。通过对不同结构组合在不同工况下的数值模拟分析，能够发现不同结构参数对帘式折流片换 热器壳程流体流动和传热性能的影响规律，为帘式折流片换热器的结构改进、性能优化及提出工程设计 准则提供依据。计算模型的主要几何参数列于表２。换热管壁保持ｌ２Ｏ℃恒温，以常温下的水作为壳程介 质，流量取与管壳式换热器壳程内常用流速对应的质量流量范围。 表２帘式折流片换热器计算模型的主要几何参数 １阻ｂＩｅ ２ Ｍａｉｎ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｈｕｔｔｅｒ ｂａｆｌｅ ｈｅａｔ ｆｅｘｃｈａｎｇｅｒ 此外，关于折流栅装配方式的影响，根据相邻 两折流圈中折流片不同的旋向，折流栅的装配方式 有三种类型，分别为对称方式、同向方式和正交方 式。在相同的折流栅间距、折流片倾角和折流片宽 表３采用不同装配方式的模拟结果 度情况下，在壳程尺Ｐ为１００００时，不同折流栅装配方式的数值模拟结果列于表３。 可见，对于不同的装配方式，其传热、压降无明显差异。考虑建模方便和计算规模等因素，除特别 注明外，后文中数值模拟所用模型均为折流片同向装配方式。另外，为阐述方便，后文中涉及到的折流 栅不同结构参数的组合结构，均采用“折流栅间距一折流片倾角一折流片宽度”的形式表示，如“５Ｏ．４５．２５” 表示：折流栅间距为５０ ｕｔｒｎ，折流片倾角为４５。，折流片宽度为２５ ａｎ１。ｒ ５ 帘式折流片换热器壳程传热系数及流体阻力降的数值模拟 ５．１ 帘式折流片换热器壳程传热系数及流体阻力降准数关联式 为综合考虑结构参数、物性参数和流动参量的影响，依据数值模拟结果，得到了帘式折流片换热器 壳程传热系数准数关联式和流体阻力降准数关联式（式中 为当量直径）： 传热系数准数关联式 －． ｒ Ｎｕ＝０．０３９４Ｒｅｏ．ｓｇｓｐｒｌ／ （ ／ｚｗ （ ）－。 （ｓｉｎ￣ｂ） ｅ （１） 流体阻力降准数关联式 Ａ ｎ ｒ ｐｕ ．＝３４９．圹９２ ＩＲｅ－Ｏ．Ｏ３２７（ ）ｎ如 （ｓｉｎ ｅ） ¨ ｄｅ （２） 适用范围：４０００＜Ｒｅ＜１５０００ ５．２折流栅间距的影响 在相同折流片倾角和折流片宽度情况下，对不同折流栅间距计算模型的模拟结果示于图４和图５。 第２４卷第２期 古新等：帘式折流片换热器强化传热数值研究 ３４３ 由图４可知，随着折流栅间距的增加，其传热系数减小。由于流体流经倾斜通道后形成射流，加之 折流片的外缘突起部分对流体的剧烈扰动，使折流片下游流体湍动程度增强，换热管外表面的边界层减 薄。随着折流栅间距的增大，折流片使管壁周围边界层的分离频率减缓，从而使传热性能减弱。 舢姗姗㈣姗舢姗舢 Ｔ ’一－一５０－４５－２５ ， 一。一ｌＯＯ．４５－２５ ／ ‘一ｌ５ｏ－４５．２５ ／ ／ Ｅ 、 ／ ｇ ≥ 、 舢舢舢舢 ．ｌ喜 １．Ｏ １．５ ２．０ ２．５ ３．Ｏ ３．５ ４．０ Ｍ｜ｋｇ．Ｓ—ｌ １．０ １．５ ２．０ ２．５ ３ ０ ３．５ ４．０ ＾ ／ｋｇ・ｓ一 图４传热系数随壳程流量的变化 Ｆｉｇ ４ Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ ａｎｄ ｌｕｘ ｆｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ 图５壳程压降随壳程流量的变化 Ｆｉｇ．５ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ａｎｄ ｌｕｘ ｆｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ 由图５可知，随着折流栅间距的增大，壳程流体流动阻力降低。因在同等距离内折流栅数量减少， 使得流体流经折流栅产生的形体阻力减小，故壳程总压降减小。 ５．３折流片倾角的影响 在相同折流栅间距和折流片宽度情况下，对不同折流片倾角计算模型的模拟结果示于图６和图７。 由图６可知，随着折流片倾角增大，其传热系数增大。这是因为折流片倾角较大时，倾斜流道在壳 程横截面上的投影面积减小，故在保持壳程流体流量不变的情况下，更有利于提高倾斜流道中的流体流 速，且流体倾斜流动 时冲刷换热管局部 ４（）０ｏ０ ５ＯＯ００ 区域的速度横向分 量增大，故冲刷管壁 Ｔ 山 §３０ｏ０ｏ ２００００ ｌＯＯｏ０ 的动量增大，更有利 于减薄管子外围的 边界层。 由图７可知， Ｅ ≥ 、 Ｏ １．０ １．５ ２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０ Ｍｌ ｋｇ・Ｓ—ｌ １．Ｏ １．５ ２．０ ２ ５ ３．０ ３．５ ４．０ ＾ ／ｋｇ．ｓ一 随着折流片倾角增 大，流体流经折流 图６传热系数随壳程流量的变化 Ｆｉｇ ６ Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ ａｎｄ ｆｌｕｘ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ 图７壳程压降随壳程流量的变化 Ｆｉｇ．７ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ａｎｄ ｆｌｕｘ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ 片时的形体阻力增 大，折流片下游开 始出现回流区且回 流区面积有随倾角 Ｔ 增大而增大的趋 Ｅ 势，故壳程总压降 增大。 ≥ 、 ５．４折流片宽度的 影晌 在相同折流栅 间距和折流片倾角 情况下，对不同折 １．Ｏ １．５ ２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０ Ｍ｝ｋｇ・ｓ－１ １．Ｏ １．５ ２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０ Ｍｌ ｋｇ・Ｓ—ｌ 图８传热系数随壳程流量的变化 Ｆｉｇ ８ Ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔａｎｄｆｌｕｘｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ 图９壳程压降随壳程流量的变化 Ｆｉｇ．９ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ａｎｄ ｌｆｕｘ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ 流片宽度计算模型的模拟结果见图８和图９。 第２４卷第２期 古新等：帘式折流片换热器强化传热数值研究 ３４５ ｎ・ｘｉｎ【ｇ（吴金星）。ＤＯＮＧ Ｑｉ－ｗｕ（董其伍），ＬＩＵ Ｍｉｎ－ｓｈａｎ（￣ｌＪ敏珊）ｅｌ ａ１．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｈｅａｔ 【４】 ＷＵ Ｊｉｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｈｅ ｔｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ ｏｆｔｈｅ ｒｏｄ ｂａｆｌｅ ｆｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ（折流杆换热器壳程湍流和传热的数值模拟）【Ｊ］．Ｊ Ｃｈｅｍ Ｅｎｇ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｕｎｉｖ（高校化学工程学报），２００６，２０（２）：２１３．２１６． ｎｇ Ｊ Ｆ’Ｌｉ Ｂ。Ｈｕａｎｇ Ｗ Ｊ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｓｈｅｌｌ－ｓｉｄｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｏｒ ｓｈｅｌｌ－ａｎｄ－ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ 【５】 Ｚｈａｗｉｈ ｔｍｉｄｄｌｅ－ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｈｅｌｉｃａｌ ｂａｆｌｅｓ ａｆｎｄ ｓｅｇｍｅｎｔａｌ ｂａｆｌｅｓ［ｆＪ】．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００９，６４（８）：１６４３－１６５３． 【６】 Ｌｅｉ Ｙ Ｇ Ｈｅ Ｙ Ｌ，Ｇａｏ Ｙ Ｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆｂａｆｆｌｅ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｏｎ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｆａ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗｉｔｈ ｈｅｌｉｃａｌ ｂａｆｌｅｓ【ｆＪ】＿ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２００８，４７（１２）：２３３６－２３４５． ＧＵ Ｘｉｎ（古新）．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈｅｌｌ－ａｎｄ－Ｔｕｂｅ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓｉｄｅｌｉｎｇ—Ｆｌｏｗ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ（管壳式 换热器数值模拟与斜向流换热器研究）【Ｄ】．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ（郑州）：Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（郑州大学），２００６． 【８】 Ｄｏｎｇ Ｑ、）ｖ＇Ｇｕ Ｘ，Ｗａｎｇ Ｋ．Ｓｈｅｌｌ－ａｎｄ—ｕｂｅ ｈｅａｔｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗｉｔｈ ｓｉｄｅｌｉｎｇ ｆｌｏｗ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ［Ｐ］．Ｃｈｉｎａ Ｐａｔｅｎｔ：２００６１０１２８３０１．８， ２００７－０６－２７． ｙｕａｎ（过增元）．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｉｆｅｌｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ ａｎｄ ｉｓｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（换热器中的场协同原则及其应 【９】 ＧＵＯ Ｚｅｎｇ－用）【Ｊ】．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（机械工程学报），２００３，３９（１２）：ｌ・９． Ｑ，Ｓｈａｈ Ｒ Ｋ．Ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｓｙｎｅｒｇｙ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ 【ＩＯ】 Ｇｕｏ Ｚ Ｔａｏ Ｗ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ【Ｊ】．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＨｅａｔ ａｎｄ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２００５，４８（９）：１７９７—１８０７． 【Ｉ１】 Ｇｕｏ Ｊ Ｆ＇Ｘｕ Ｍ Ｃｈｅｎｇ Ｌ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｆｅｌｄ ｓｙｎｅｒｇｙ ｎｕｍｂｅｒ ｉｎ ｓｈｅｌｌ－ａｎｄ—ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ［Ｊ】． Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ，２００９，８６（１０）：２０７９－２０８７．
