板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過板片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備。它具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、應(yīng)用廣泛、使用壽命長等特點(diǎn)。板式換熱器已廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、石油、化工、電力、醫(yī)藥、食品、化纖、造紙、輕紡、船舶、供熱等部門，可用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、殺菌消毒、余熱回收等各種情況。本課題擬基于兩相傳熱分析進(jìn)行復(fù)雜板式換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

系統(tǒng)性地分析，歸納板殼式換熱器的結(jié)構(gòu)、傳熱機(jī)理。自主設(shè)計符合當(dāng)前工廠制作工藝的板殼式換熱器模型，并對其流動分配，傳熱性能進(jìn)行數(shù)值模擬研究，主要研究不同板間流速、進(jìn)出口氣相分率、介質(zhì)的物性參數(shù)對換熱器溫度，流體速度分布的影響，揭示板間流速，流體物性參數(shù)對仿生結(jié)構(gòu)換熱器傳熱性能的影響規(guī)律。研究鼓泡間隔、高度、大小對換熱器溫度，流體速度分布的影響，揭示鼓泡結(jié)構(gòu)參數(shù)及布置對換熱器傳熱性能的影響規(guī)律。

完成了動物血管仿生流道、植物葉脈仿生流道及鼓泡板流道的設(shè)計和建模，以及優(yōu)化導(dǎo)流區(qū)的設(shè)計和建模；利用仿真計算得到了不同的板間流速、進(jìn)出口氣相分、介質(zhì)的物性參數(shù)時換熱器溫度，流體速度分布的數(shù)值結(jié)果，得到了部分計算云圖，分析總結(jié)了影響規(guī)律；設(shè)計了多版鼓泡板，并完成了仿真計算與結(jié)果對比；對比了不同導(dǎo)流區(qū)設(shè)計對流動分配的影響規(guī)律。