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绕管式换热器壳侧流动及传热模拟与实验研究
摘要：
本文基于绕管式换热器的结构特点，运用CFD软件模拟了管侧流场和壳侧流场，并对模拟结果与实验结果进行了比较。通过实验验证，模拟结果较为准确地描述了绕管式换热器的壳侧流动和传热特性，对于优化绕管式换热器的设计和运行具有一定的参考价值。
关键词：绕管式换热器；CFD模拟；实验研究；壳侧流动；传热模拟
引言：
绕管式换热器是一种常见的传热设备，其结构特点是管子被安装在一个密闭的外壳内，热流体在管子内流动，通过管壁传递热量，再通过外壳传递给另一个流体。在工业生产中，绕管式换热器被广泛地应用于石油化工、电力、造纸、制药等领域，是保证生产质量和提高能源利用率的重要设备。
绕管式换热器的内部结构比较复杂，其中壳侧流动状态对热传递效率有着重要的影响。因此，对绕管式换热器的壳侧流动和传热进行研究，具有一定的理论和实践意义。
方法：
本文在建立了绕管式换热器的几何模型后，采用CFD软件FLUENT对换热器内部进行了流动和传热的数值模拟。模拟时，将绕管式换热器的材料和工作条件考虑在内，利用计算机模拟热力学的方法，模拟了绕管式换热器的壳侧流动和传热情况，并记录了模拟结果。
为了对模拟结果进行验证，本文还开展了实验研究。在实验中，通过安装各种传感器和测量设备，对绕管式换热器内部流动和传热情况进行了实时监测，并对实验数据进行了分析和比较。
结果：
通过CFD模拟和实验研究，我们得到了较为准确的绕管式换热器壳侧流动和传热模拟结果，并验证了模拟方法的可靠性和有效性。
基于这些结果，我们发现绕管式换热器的壳侧流动和传热特性与流体的物性、流量和管子的布置方式等因素密切相关。在此基础上，我们提出了一些优化绕管式换热器设计和运行的建议，并希望这些建议有助于工业生产实践。
结论：
本文成功地运用CFD软件模拟了绕管式换热器壳侧流动和传热情况，并通过实验验证了模拟结果的可靠性。我们认为，这种基于计算机和实验的研究方法，在优化绕管式换热器的设计和运行中具有重要的意义。今后，我们将进一步优化这种研究方法，以更好地服务于工业生产实践。