板式换热器的国内研究现状_毕业论文

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板式换热器的国内研究现状

国内对板式换热器的研究起步比较晚,一直到20世纪70年代才制作出第一台人字波纹的板式换热器,从那时开始,我国才开始了一系列板式换热器的研究改进工作。国内的著名学者杨勇对波纹板式换热器进行了数值模拟研究,得到了低雷诺数的情况下的速度场和温度场,虽然这个国外已经有了相关结论,但是就国内来说也是很大的突破性进展[6]。也有学者对人字型板式换热器进行数值模拟,通过CFD软件进行分析,发现波纹倾角对板式换热器的传热系数有很大影响,这个研究对国内板式换热器市场有很大影响,将会在以后很长一段时间内指导换热器的设计工作。任承钦等人对板式换热器中隔板进行了改进工作,将长方形隔板改为了六边形的隔板,并进行了数值模拟,发现六边形隔板的板式换热器向比较长方形隔板的板式换热器来说,换热量有所增强,这对板式换热器的生产具有重要意义,有重要的指导意义。蓝长健等主要是对流体的流动进行了数值模拟,针对板式换热器波纹板内外流体开始研究,流体在板式换热器中流动,板式换热器中是存在流动死区的,在流动死区处的换热系数非常小,影响整体传热系数。他们寻求了解决办法,就是在传热板片上增加凹凸纹,设置凹凸纹可以提高换热器的传热系数,经过实验分析,凸纹板的换热效果优于凹纹板,该实验结果对提高板式换热器的传热系数有较好的指导作用。赵镇南和他的团队主要集中精力研究了板式换热器的速度场,发现流动情况和国外Fouke所研究的流动情况是相同的,并得出以下几个重要结论:(1)对板式换热器性能影响比较大的一个因素是人字波纹的倾角;(2)第二个因素是人字波纹的高度;(3)最后一个影响因素是人字波纹板的间距。86028

进入21世纪之后,很多研究单位开始投入研究板式换热器,比如华南理工大学和大连理工大学等科研单位。天津大学主要研究了两向换热过程,得出了比较可靠的换热计算公式。清华大学也投入了研究,在计算机的辅助下进行了板式换热器的优化研究,同时对大量国产板式换热器进行性能测试。经过调查研究发现,目前国内的大型板式换热器都是应用在核电和海洋工程上,在板式换热器超大型化发展的过程中,在相关的计算中,公式的适用性变差了,有一些常用的强化传热的方法会失去应有的作用或者受到限制,所以国内的板式换热器大型化受到严重的限制,与国际先进水平有较大的差距。用传统方法制作的板式换热器已经不能满足大型板式换热器的要求,提高板式换热器整体的协同性,改进传热流动的设计和强度的设计。能较好的处理流场的耦合,改进传热板片的制作工艺,同时也要兼顾流体分布,这样就能加快大型化进程。

板式换热器是一种高效、紧凑的换热装置,它具有更广的应用。在绝大部分的换热条件下,板式换热器的换热效果都要比管壳式的要好。经过实验证明,在大部分板式换热器的工作范围内,不锈钢板式换热器的投资比别的材料制作的板式换热器低很多,所以板式换热器在各个方面上的应用慢慢要取代管壳式换热器。还有,我国的板式换热器的研究状态和国外相比还是有很大的差距,仍然需要继续努力来弥补这个差距。我国换热器市场是非常大的,并且还在每年的逐步增长中,换热器生产厂家需要好好把握国内的市场。此外,航天飞行器、核电站等高薪技术领域都需要专业的换热器,板式换热器的未来是非常光明的。

(责任编辑:qin)