颗粒外掠含不同掺混单元平板的流动换热特性

摘要

为了提高板壳式换热器的换热性能,通过离散元法研究了平面、梯形、椭圆形、梯形+椭圆形和三角形掺混单元对颗粒流动和换热的影响。研究表明:平面的掺混率几乎为零,梯形掺混单元的掺混率最高。颗粒在绕过除平面外的掺混单元时,温度边界层被破坏,并在掺混单元下游区域重新发展。在掺混单元上游区域,掺混单元对颗粒运动有阻碍作用,阻碍作用越大接触热阻越小。颗粒在梯形掺混单元下游的特征速度最大,入口平均温度最高。梯形掺混单元的掺混效率最高。在掺混单元下游区域,梯形、椭圆形、梯形+椭圆形和三角形掺混单元的传热系数显著大于平面(平均增加41.5%、31.5%、28.9%和25.3%)。相比其他掺混单元,颗粒外掠梯形掺混单元的流动换热特性最好。