非牛顿流体在螺旋折流板换热器内的数值模拟研究

摘要

针对目前国内关于介质为非牛顿流体的换热器研究相对较少的现状.本文利用数值模拟方法,采用非牛顿流体Binghan模型,研究了螺旋折流板换热器壳侧介质为质量分数62％的水煤浆时,螺旋角和搭接度对流动换热性能的影响.计算结果表明,当壳侧水煤浆入口流速为6～9m·s-1时,相同入口流速下,壳侧进出口温升和总压降均随着螺旋角的增大而下降,且总压降下降更为显著,而随着搭接度的增大壳侧进出口温升的变化不大,但总压降大大提高.以单位压降的温升为流动传热综合性能评价指标,研究表明,40°螺旋角,0％搭接度的螺旋折流板换热器的流动传热性能最好.研究结果可为选择螺旋折流板换热器的结构参数提供参考,对换热器的设计制造有着重大意义.