板翅式换热器热力学特性的仿真研究
cbjs81122
cbjs81122 Lv.7
2015年06月23日 21:58:54
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(一)模型的建立和求解 板翅式换热器的基本单元是由翅片、隔板、封条组成的通道。冷热流体在相邻的基本单元体的流道中流动,通过翅片及与翅片连成一体的隔板进行热交换。板翅式换热器的芯体则是由多个这样的基本单元组成[4]。 1·模型的建立 图1为板翅式换热器芯体结构示意图,换热器流动长度为295mm,采用的流道布置方式为单叠逆流方式。空气侧采用锯齿形翅片,空气流经翅片通道将热量传给隔板和翅片,冷却水侧采用平直形翅片,冷却水流经翅片通道,通过与隔板和翅片表面的对流换热将热量带走。由于换热器内翅片结构尺寸相对于芯体的长度来说是一种微小通道,并且冷热边层数较多,要用数值方法来模拟整个换热器是不现实的。因此为了简化计算模型,本文在分析了换热器芯体内部的结构布局及流动方式的基础上,截取了如图2所示的区域为计算单元。

(一)模型的建立和求解
板翅式换热器的基本单元是由翅片、隔板、封条组成的通道。冷热流体在相邻的基本单元体的流道中流动,通过翅片及与翅片连成一体的隔板进行热交换。板翅式换热器的芯体则是由多个这样的基本单元组成[4]。
1·模型的建立
图1为板翅式换热器芯体结构示意图,换热器流动长度为295mm,采用的流道布置方式为单叠逆流方式。空气侧采用锯齿形翅片,空气流经翅片通道将热量传给隔板和翅片,冷却水侧采用平直形翅片,冷却水流经翅片通道,通过与隔板和翅片表面的对流换热将热量带走。由于换热器内翅片结构尺寸相对于芯体的长度来说是一种微小通道,并且冷热边层数较多,要用数值方法来模拟整个换热器是不现实的。因此为了简化计算模型,本文在分析了换热器芯体内部的结构布局及流动方式的基础上,截取了如图2所示的区域为计算单元。
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2·网格的划分
在数值计算中,网格划分是整个模拟计算相当关键的一步,网格的质量直接关系到计算的精度和结果的可靠性。本文采用GAMBIT软件对计算模型进行了网格划分,为了提高网格的质量和计算速度,在网格划分时候采用了网格质量较高的六面体结构性网格。同时由于翅片结构复杂,为了保证网格在微小结构处的疏密程度,划分时采用了分块划分手段,针对各自结构进行了不同疏密程度的网格划分。图3为隔板和翅片固体区域的网格划分情况,图4为加入冷热流体后的整个计算模型的网格划分结果。
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