单螺旋和双螺旋折流板换热器性能的研究

为了研究双螺旋结构对螺旋折流板换热器性能的影响及其与单螺旋结构的比较,利用热态试验和数值模拟方法,研究了四分之一扇形和三分之一扇形螺旋折流板换热器单、双螺旋结构的壳程传热和阻力性能。热态试验结果表明,单、双螺旋结构的壳程传热系数和压力损失均随流量的增大而提高。在相同流量下,双螺旋结构的壳程传热系数高于单螺旋结构,同时其壳程压力损失也有所增大。但随着流量的增加,双螺旋结构对应的单位压降下的传热性能与单螺旋基本一致。这说明双螺旋结构可以提高壳程传热性能,同时不会影响换热器的综合性能。因此在流体输送动力允许的条件下,双螺旋结构有利于设备处理能力的提高。数值模拟结果表明,由于折流板数量是单螺旋结构的两倍,因此双螺旋结构对壳程流体具有更强的导流作用,流体的分布更加均匀,且呈现出更加强烈的旋转运动。