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不同结构的封头对换热器的影响

2014-07-24 10:44:44
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针对物流分配引起换热器效能的影响因素研究发现物流分配的不均匀性主要发生在封头部分,而导流片部分的不均匀性,主要是由封头的来流不均匀所引起的。根据封头结构对物流分配的影响规律,笔者在数值模拟和实验

的基础上设计了孔板型封头结构,对比研究了两种改进型的孔板封头和基本封头对换热器内部物流分配及阻力特性的影响。

    1 实验系统及内容

    实验系统采用空气作为实验工质,实验系统如图1所示,主要由空气回路系统和数据采集系统组成。为了实现对截面小流量和温度的测量,将试件的流动截面划分为30个小区域,每个小区作为一个通道,可以进行小通道的流量和压差测量。

              

  分别对3种不同结构的封头进行实验,研究其对换热器内部物流分配及阻力(即进出口压差)的影响。3种封头设定如下:

  a.工业上普遍应用的基本封头,其结构尺寸与文献[6]中定义的封头A一致,设定为A型封头。

  b.孔板型封头结构,在基本型封头内部1/2高度的地方加入一不均匀打孔挡板。根据所加挡板类型,定义顺排挡板为B型封头,错排挡板为c型封头。

    2 实验结果的分析与讨论

    2.1 相同尺e下不同封头结构物流分配的比较

    为了便于不同封头结构下进行比较,故将30路出口通道流速展开成一维直线,Re=1 5o0时3种封头板翅式换热器流速分布情况。从中可以看出基本型封头A物流分配存在着严重的不均匀性,中问两排通道的流速明显大于其余四排通道的流速,随着通道远离总管轴线,其内部流量呈减小的趋势,对应入口管附近的第l2和17个通道的速度值,大速度为2.270m/s;而远离入口管处于截面四角的第1、5、26、30个通道速度值,小速度为0.228m/s,大流速比0 为9.951,不均匀参数s 为0.652m/s。

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