管壳式换热器自动化设计及三维结构模拟

利用编程语言VisualBasic对绘图工具AutoCAD进行了二次开发 ,编写了具有三维绘图功能的管壳式换热器计算机辅助设计软件 .该软件既可以完成管壳式换热器的自动化设计 ,同时程序中设置的可视化对话窗口 ,也可以实现设计者对具体参数和结构的选择 ,充分体现设计者的设计思想 .本软件除可完成平面工程图纸的绘制外 ,最大特点是可将设计结果以三维结构展现出来 .     

管壳式换热器折流板缺口高度对流场影响的数值模拟

简单介绍了fluent软件的主要特点及其在管壳式换热器中的应用情况.通过使用FLUENT软件的标准k-中的湍流模型对管壳式换热器进行了三维数值模拟,分析了管壳式换热器壳程流场内温度场分布情况、压力降的变化情况以及速度矢量的变化情况.同时分析了折流板缺口高度等因素对管壳式换热器壳程流场温度场、压力场分布及换热效果的影响.研究结果反映了管壳式换热器壳程内的复杂流动,为管壳式换热器的设计和改进提供了理论依据.     

管壳式换热器壳侧三维流场模拟

建立了管壳式换热器的简化模型，利用ANSYS模拟软件，对管壳式换热器的壳侧三维流场进行了模拟计算，得到了不同排列方式下及入口流速的情况下换热器模型的壳侧流场，并用实验测得的换热器壳程总压降进行了对比验证，证实了结果的可靠性。分析了管壳式换热器换热管的两种不同排列方式下流场的差异和流场对换热器失效的影响，提出了换热器管束失效的预防措施。     

换热器计算机辅助布管模型研究

分析了管壳式换热器人工布管设计时繁重而枯燥的工作现状,提出了管壳式换热器的计算机布管模型,详细介绍了模型的主要特点,并给出了程序框图。最后简要介绍了自行开发的管壳式换热器CAD软件包。     

管壳式换热器CAD软件系统的设计

针对换热器手工设计工作量大，设计周期长，不易保证设计质量等问题，设计了本软件系统。软件按钢制压力容顺ＧＢ１５０，钢制管壳式换热器ＧＢ１５１及有关规范设计。     

管壳式换热器CAD软件系统的设计

针对换热器手工设计工作量大,设计周期长,不易保证设计质量等问题,设计了本软件系统。软件按钢制压力容器ＧＢ１５０,钢制管壳式换热器ＧＢ１５１及有关规范设计。采用ＴｕｒｂｏＰａｓｃａｌ语言编程,结构化设计,内容包括管壳式换热器工艺计算及主要元件强度计算两大部分,具有结构设计先进、功能强,操作使用方便,兼容性好等优点。该软件已在换热器生产厂家实际应用,使用结果表明软件运行安全可靠,减轻了设计人员的劳动强度,提高了设计效率及设计质量。并对软件的特点、内容及其结构设计加以介绍。     

管壳式换热器壳程多相流在线清洗技术研究（Ⅰ）——数值模拟

提出一种管壳式换热器壳程的多相流在线清洗技术,为企业管壳式换热器壳程污垢清洗难的问题提供一种新的方法.在进行实验前,用FLUENT软件对流体在管壳式换热器壳程的情况进行模拟,以了解壳程内的流动情况及流动速度,为实验奠定基础.     

折流板结构对换热器壳程流动和传热性能的影响

以弓形折流板为基础,设定相同的工况条件,用FLUENT软件对曲面、球面和弓形三种折流板型的换热器壳程流体的流动和传热性能进行模拟,并对三种板型的管壳式换热器壳程压降及换热系数进行比较分析。通过对比三种板型换热器的传热性能及压力、温度和流速云图,分析了产生传热性能差异的原因。研究结果可为管壳式换热器折流板设计及强化传热性能提供参考,具有一定的工程实际意义。     

折流板结构对换热器壳程流动和传热性能影响研究

以弓形折流板为基础,设定相同的工况条件,用FLUENT软件对曲面、球面和弓形三种折流板型的换热器壳程流体的流动和传热性能进行模拟,并对三种板型的管壳式换热器壳程压降及换热系数进行比较分析。通过对比三种板型换热器的传热性能及压力、温度和流速云图,分析了产生传热性能差异的原因。研究结果可为管壳式换热器折流板设计及强化传热性能提供参考,具有一定的工程实际意义。     

管壳式换热器的强化传热

从强化传热技术机理出发,分析了管壳式换热器的各种强化传热元件的结构特点、强化效果及适用工况,介绍了近年来国内外管壳式换热器的强化传热的发展现状,并阐述了换热器强化传热的发展方向。     

基于UG的管壳式换热器的三维数字化设计

为满足市场对新型高效换热设备的高要求,利用Unigraphics软件进行管壳式换热器参数化模型的创建,充分利用该软件自身的参数化功能,如关系表达式、零件族的Excel工作表及草图的尺寸约束控制特征参数等方法,建立零部件的三维参数化模型,并实现换热器数字化样机的装配.该设计中零部件模型建立方法简单,建模速度快,不需编程,有利于产品的设计开发和改造优化.     

管壳式换热器制造工艺对总体质量的影响

管壳式换热器是应用最广泛的热交换装置，与其他类型换热器相比，其承压能力高、结构紧固、用材广泛、维修装拆方便，在化工、动力、食品、轻工、能源等各种工程领域中普遍使用。管壳式换热器最常用的有固定管板式，浮头式，填料函式和U型管式等类型。     

管壳式换热器瞬态换热性能分析

通过理论分析，分别以壳程流体、管程流体、管内外壁为研究对象，建立了管壳式换热器瞬态换热数学模型．模型中很好地解决了顺流和逆流同时存在的问题．存此基础上借助于仿真手段对管壳式换热器的瞬态换热性能进行分析，为了减小线性化方法带来的误差以及提高计算的准确度，仿真计算时所采用的数学模型未进行线性化处理，而直接采用非线性化方程进行程序编写．仿真结果与换热器实际运行数据吻合很好，说明所建立的数学模型可用于同类换热器瞬态换热性能分析．通过对换热器瞬态换热性能的分析，町清楚地了解换热器的动态换热特性，为换热器设计及控制提供理论依据．     

间隙漏流对换垫器壳侧流场的影响研究

考虑管壳式换热器壳侧筒体与折流板以及折流板与管子之间的间隙漏流,通过优化网格生成方法,对所建立的三维实体模型进行网格划分,用CFD软件FLUENT进行数值模拟,研究壳侧流体的流动与传热特性.经与实验对比,模拟结果与实验结果符合良好,两者压降的最大误差仅为10.4%,表明笔者所建立的模型具有较高的可靠性与准确性.笔者的建模方法及所得结果为评价现有管壳式换热器的性能提供了一定的参考价值.     

管壳式换热器模块综合模拟方法研究

通过对折流板管壳式换热器壳程流体流动和传热特性分析,提出了1种模块综合模拟方法.该方法将折流板管壳式换热器壳程分为进口段、周期段和出口段,并分别进行模拟计算,而后将各部分模拟结果进行综合得到整个壳程的温差和压力降.并通过管壳式换热器传热性能实验和数值模拟结果进行对比,两者吻合较好,证明了该数值模拟方法的正确性.模块综合法可以减少计算模型的网格数量,提高计算速度,而且具有较高的精确性,可以用于较大型管壳式换热器的模拟计算,弥补了传统模拟方法的不足.     

脱碳工艺中管壳式换热器的模拟及优化

运用Aspen Plus对脱碳工艺中管壳式换热器进行模拟和优化,设计出符合国家标准的管壳式换热器.设计和模拟过程中,充分考虑各股物流的相态变化,利用Property Analysis模块生成物料相图,分析换热过程中的相变情况.结合手工计算,采用HEATER和HEATX模块简捷计算所需换热面积,初选出符合国家标准的管壳式换热器.在换热面积裕量及压力降许可范围内,调整参数变量,优化换热器.模拟优化结果表明:经过调整优化后,相同热负荷条件下,换热器实际换热面积节省21.4%.模拟和优化过程降低了实验费用,提高了工作效率.     

基于FLUENT的管壳式换热器壳程流场数值模拟研究

利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,在ANSYSFLUENT中对管壳式换热器壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,得到换热器壳程流体温度场、速度场和压力场;分析了折流板间距及弦高对换热效率和壳程流体压降的影响,对于设计传热效率高、流体阻力小的换热器进行了有益探索。     

大型纵流壳程换热器三维流动与传热数值模拟

针对目前弓形折流板管壳式换热器采用分布阻力、容积多孔度等概念来计算壳程流体流动的方法 ,根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点 ,探讨了大型纵流壳程换热器数值模拟的简化计算问题 ,提出了几何原型周期段模型简化计算法和四管模型简化计算法 ,以解决大型纵流壳程换热器数值模拟问题 .并应用本文提出的简化计算法 ,应用通用CFD软件FLUENT对纵流壳程换热器不同结构参数时的流动与传热进行了数值模拟 ,得到了换热器流场与温度场的细观信息 ,为纵流壳程换热器的结构优化设计和开发新颖换热器提供了依据     

管壳式换热器抗振研究及新型抗振结构体系

对传统纵流式换热器和横流式换热器进行了抗振性能分析,提出了折流栅抗振型换热器和折流板抗振型换器的结构,并地其抗振性能进行了研究分析,提出了一种新的管壳式换器振结构体系。     

管壳式换热器动态过程实时仿真

基于物料平衡和能量守恒,分析和建立了管壳式换热器动态数学模型,以差分代替微分对模型进行数字化,通过组态王工控软件脚本语言编制了管壳式换热器动态实时仿真程序,能够模拟换热过程中各工艺参数变化时对换热终温的影响,对工程现场换热控制回路实际工作过程的研究及参数调校具有一定的指导和参考意义。