但是由于換熱器大多體積龐大,內(nèi)部結構復雜,模型的網(wǎng)格處理比較復雜,且對計算機的配置要求高,前人的研究分為兩種,首先是利用多孔介質模型,或者模擬換熱器理想模型。數(shù)值模擬與實驗方法相比具有如下優(yōu)點:模擬能力強。計算機模擬技術既能模擬真實條件,又能模擬某些理想化的假定,拓寬了實驗研宄的范圍,便于分析各種情況下?lián)Q熱器的運行特性,并減少了實驗的工作量。數(shù)據(jù)完整。數(shù)值計算可以得出換熱器內(nèi)部的流場、溫度場及壓力等參數(shù)的分布,據(jù)此,可以詳細分析換熱器內(nèi)管束結構等布置的合理性、換熱器的換熱情況、換熱性能等。經(jīng)濟性好。利用計算機軟件數(shù)值計算的費用遠遠低于實驗研究的費用。周期短。數(shù)值模擬所用的時間相對于實驗要少,方便從各種參數(shù)的匹配組合中快速選擇的方案。
對換熱器進行不同工況分析,冷凝器,研究不同工況下?lián)Q熱器的換熱性能。并編寫換熱器的沸騰用戶自定義模型,冷凝器廠家,將模型導入軟件。分析換熱器出現(xiàn)沸騰工況下內(nèi)部蒸汽的流動情況,并根據(jù)對模擬結果的研究提出對換熱器的改進措施。通過對模擬結果的分析可知,研究的自然循環(huán)換熱器能及時有效排出堆芯余熱,雖然模擬值和設計值之間有一定誤差,但是誤差很小不影響對換熱器模擬結果的分析。換熱器的復雜結構使換熱器局部產(chǎn)生了“傳熱死區(qū)”和“流動死區(qū)”,這些死區(qū)的存在影響了換熱器內(nèi)自然循環(huán)的形成。當換熱器傳熱進行一段時間后換熱器內(nèi)的殼側溫度會達到飽和出現(xiàn)沸騰,沸騰產(chǎn)生的大量蒸汽在換熱器的“尖角”處聚,會對換熱器內(nèi)流體的傳熱和流動特性產(chǎn)生影響。
濰坊譽金機械對原穩(wěn)站---山管殼式換熱器實體模型進行簡化建模,同時---課題研究的準確性和經(jīng)濟性。
(1)建模時保留了折流板,海水冷凝器,考慮折流板對殼程流體流動和傳熱的影響。
(2)對于傳熱管壁和折流板的處理采用了fluen丁中的薄壁模型,在后續(xù)的邊界條件設置時可以設定一個給定的壁厚,這樣減少了網(wǎng)格數(shù)量。
(3)管束的_l幾封頭和下封頭沒有參與整個換熱器的傳熱和流動,不影響數(shù)值計算的結果,因此在建模時將上封頭和下封頭進行簡化處理。 在對換熱器結構進行建模時,考慮換熱器入日和出口部分對于一換熱器殼程整體流動特性的影響。由于單弓形折流板管殼式換熱器是復雜幾何體,網(wǎng)格劃分需要采用分塊劃分的方法,將整個模型劃分成入口段、出口段和殼程三部分,進行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格為非結構化網(wǎng)格,采用劃分的四面體和金字塔網(wǎng)格。