热能动力工程

作者：鲜成卓，赵剑刚，李海阳，陈玉翔

单位：中国船舶集团有限公司第七○三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,中广核研究院有限公司，广东 深圳 518000,,中广核研究院有限公司，广东 深圳 518000,,中国船舶集团有限公司第七○三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,

关键词：缠绕管式换热器;数值模拟;全尺寸建模;热力计算

为了提高新型高效紧凑式换热器设计的功能性，并使其满足热力学性能需求，对绕管的结构参数及桥接布管方式进行设计。采用一种新型的变径变线桥接方式，在体积有限的情况下实现密集的管束布置形式；对该新型换热器设计进行全尺寸流域建模及CFD数值模拟；并将三维建模结果与一维程序计算结果对比，进行可靠性验证。计算结果表明：三维计算的各项热力学性能结果与一维计算仅有较小偏差，总传热系数相对误差仅为3.74%，总传热量相对误差仅为1.04%，验证了该三维计算模型具有较好的准确性；结合温度云图证明了换热区域基本集中在绕管段，为简化复杂换热器的计算提供了思路；该新型高效紧凑式换热器设计实现了管侧双股流可独立运行且同层间不存在无效换热区，整体换热平顺进行，壳侧流阻较小，换热能力保持较好；在工况范围内整机换热体积功率达到4.67 MW。

来源：2024年第3期

《热能动力工程》期刊编辑部

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