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板式换热器是一种以波纹板为传热面,以对流和热传导为主要手段的换热设备。板式换热器传热系数高,但其流动阻力相对较大,在板式换热器设计中一直将如何达到换热性能与流动阻力的最佳匹配作为换热器优化与改进的主要方向。板式换热器流道形状复杂,板片形式多样,传统的实验方法在如今越发复杂的应用工况下,难以满足要求。采用数值模拟方法对板式换热器进行换热特性和流动特性分析,能够在短时间内模拟出多组模型在各种设定工况下换热和流动结果,大大降低了实验研究所需的成本,大幅减少了实验时间。针对传统人字形波纹板式换热器流道的三个主要参数,建立多组物理模型,对波纹角度β=30°～80°波纹高度h=3mm～7mm,波纹间距λ=10mm～25mm的波纹板式换热器内部流道进行数值模拟计算,得到不同入口速度下的温度场、速度场和压力场云图,提取仿真结果中所得到的边界及其流道内部关键数值,计算出相应努赛尔数Nu、换热因子j、压降△P、摩擦因子f等关键评价参数并绘制出相应关系曲线,对比分析人字形波纹板片的三个主要参数对换热器换热性能和阻力特性的影响。得出结论如下：在波纹角度β=60°波纹高度h=5mm、波纹间距λ=20mm时,人字形对称波纹板式换热器的换热特性和阻力特性相对最优。基于热混合理论,以不同波纹角度组合β1-β2为变量,以M型和H型热混合流道为对象进行数值模拟,得到其温度场、速度场和压力场云图,提取仿真结果中所得到的边界及其流道内部关键数值,计算出相应努赛尔数Nu、换热因子j、压降ΔP、摩擦因子f等关键评价参数并绘制出相应关系曲线,对比单一板片流道波纹角度β=60°时的参数曲线,分析出各种热混合情况对换热器性能的影响。得出结论如下：对M型,在30°～60°组合下综合性能较好；对H型,在60°～70°组合下综合性能较好。需要注意,热混合是一种中庸的应用方法,并不是一种绝对最优,具体应用时需要根据工况需求进行选择配对。