1.1引言

换热器，顾名思义，是一种能够实现热量交换的设备，在现代工业领域有着相当大的应用范围。换热器的传热效率高低将直接影响企业的利益，因此研究管壳式换热器的传热以及流动特性有种重大的意义。换热器的整体结构比较复杂，壳程流体的流动状态也是极其不稳定，运用的实验的方法对其研究难度很大，不仅操作困难，观察不方便，经济成本也非常高。因此运用计算机软件模拟数值对其流体流动及传热进行研究有着重大的意义。^[1]

以管壳式换热器（弓形折流板换热器）为例，采用ANSYS FLUENT 15.0软件，建立管壳式换热器三维实体模型，重点研究在相同换热器外部尺寸条件下，分别改变折流板间距和壳程进口流速得到不同工况下管壳式换热器壳程流体的温度场，压力场，速度场。通过对模拟数值的对比分析，得出管壳式换热器壳程流体的流动、温度分布规律、压降和换热效率的影响因素。^[2]

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1.2管壳式换热器的工作原理

#160;#160;#160;#160;属于间壁式换热器的就是管壳式换热器，其换热管内组成的流体通道称为管程，换热管外组成的流体通道称为壳程。管程和壳程分别经过两个不一样温度的流体时，温度相对较高的流体经过换热管壁把热量传递给温度较低的流体，温度相对较高的流体被冷却，温度相对较低的流体被加热，进而完成两流体换热的目标。^[3]

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1.3管壳式换热器的形式与结构

管壳式换热器的形式大致分为固定管板式、釜式浮头式、U形管式以及填料函式等几种。最常见的是固定管板式。该换热器主要由管箱、筒体、管板、列管、折流板、拉杆、定距管以及其他附属零部件组成。^[4]

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