一种管壳式换热器壳程单相流动和传热的三维模拟方法，用体积多孔度、表面渗透度、分布阻力和分布热源来考虑壳程复杂几何结构造成的流道缩小和流动阻力、传热效应，通过数值求解平均的流体质量、动量、能量守恒方程，得到壳程流动和换热的分布。对上述提到的三维数值模拟方法也有过类似的研究。 实验方法研究了空气在具有3种不同管径19，25. 32mm的波纹管内的流动与换热特性。管外壁采用电加热，来模拟均匀热流条件，测得了不同工况下各种管径的平均对流换热系数和阻力系数，拟合出了所测的参数范围内的阻力和换热实验关联式，并比较了相同管径的波纹管和光管的换热效果。
单弓形折流板管壳式换热器物理模型复杂，因此选用适应性强的正四面体和金字塔形非结构化网格，使用GAMBIT划分网格。网格的数量直接决定了计算速度和精度。网格过少，将不到流场的流动特性;网格过多，一方面会严重消耗计算机资源，另一方面大量的数值耗散积累会影响计算结果的正确性。所以进行网格的独立性验证时十分必要的。以一个单弓形折流板管壳式换热器模型为例进行网格独立性验证。共三套网格:换热器整体均为四面体，冷凝器制造厂家，终网格数量为1，海水冷凝器，521，014个;壳程为四面体网格，管程及壳程进出口管为六面体网格，终网格数量为I ，952，621个;由面到体依次画网格，终网格数量为2，175，冷凝器，849个。后面两套网格计算结果相差小于60%综合考虑计算精度与计算花费，选取第二套网格:终网格数量为1，952，621个。
换热器管道的缺陷发生在支撑板附近，已成为铁磁性换热管重点监测区域。对换热管道不同缺陷产生的漏磁信号进行了二维模拟，考虑了静态时的支撑板处缺陷深度、缺陷宽度、换热器管道壁厚、检测仪器低速运动，以及缺陷相对于支撑板处在不同的位置对检测仪器输出信号的影响，给出了漏磁场磁感强度随以上参数变化的曲线。对同轴径向热管换热器壳程进行模拟计算，分析烟，速度、温度及局部对流换热系数沿壳程的变化规律，并寻求换热器结构参数优化值。
得到径向热管换热器结构优化参数：横向管距为纵向管距为翅片高度不应高于，翅片间距为。对单弓形折流板式换热器的结构进行合理简化，利用参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型，将定壁温假设方法与同时考虑壳程和管程流体的两流程祸合计算方法的模拟结果进行对比，壳管式冷凝器，结果表明：同时考虑壳侧和管侧流体流动与传热，更有助于揭示换热器局部温度场变化的实际情况，模拟结果与实际情况吻合较好，能够为管壳式换热器结构优化设计提供更好的参考依据。
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