管壳式换热器优化设计英文文献和翻译(6)
关键词：换热器；流体诱导振动；TEMA；HTRI
1 引言
管壳式换热器中管子的流体诱导振动出现问题的最主要原因是由于壳程上流体高流速造成的无支撑管子长度受约束，高流速造成管壳式换热器体积增大，导致管子振动，这进一步造成管子破坏。通过调整壳体类型、挡板类型和挡板设计，可使管壳式换热器的设计更为安全。因此，在管壳式换热器的设计中，振动分析尤为重要。由上可见，流体诱导振动分析是传热设计的主要部分。
《锯齿型翅片管束的旋涡脱离》一书研究了锯齿型翅片管束的旋涡脱离的特点，书中检测了斯特劳哈尔数及光管束斯特劳哈尔映像的关系。由于管束中翅片管子的特值长度，斯特劳哈尔数由等效直径界定。而在《管壳式换热器基于实践经验与数据分析的设计改进》中，作者依据理论及前人所做实验提出了多种管壳式换热器的多种出口情况，从中观察到，出口的主要几何参数对立式管壳式蒸发器的性能、文护以及寿命都有影响。在《管壳式换热器传热强花的实验研究》中，通过修改管壳式换热器的配置及在壳程上安装密封器，实现了强化传热。挡板和壳体之间的间隙被密封剂填充，从而有效地降低了壳程的流体短路。原流体短路发生在传热过程中，这能加强换热器内的传热性能。在《管壳式换热器的优化设计——使用粒子群优化算法》一书中使用非传统的技术——粒子群优化算法（PSO），从经济角度探讨管壳式换热器的优化设计，《管壳式换热器的优化设计——使用粒子群优化技术》中全年总额的最小化被当做是目标函数。壳体内部直径、外管直径和挡板间距这三个设计变量还有待优化。两种管子的外形设计，也就是三角形和方形管子的设计也有待优化。采用PSO技术优化的结果将与遗传算法（GA）得出的结果相对比。此外，出于对一定量的最小面积裕量、最大压力的下降值以及离散决策变量的考虑，《管壳式换热器的优化设计》一书通过最小化设备的传热面来优化管壳式换热器。在《对三种不同管束的油冷换热器壳程传热系数及压降的实验测定》中介绍到管壳式换热器壳程上的传热系数及压降已通过对3种类型铜管的实验获得。在水平管内不同的内置扭带上HFC-134a（四氟乙烷）的冷凝过程中，传热系数及压降有所增大，《对内置扭带性能冷凝传热强化和压降的实验调查》书中对传热系数及压降的增大进行了综合实验调查。这些实验在光管和4个有内置扭带的管内进行，扭带的扭率分别为6、9、12和15。同样，为了解矩形阵列内盘绕的单根圆管，将在中进行数据及实验研究。在《矩形线圈式换热器传热性能的数值及实验研究》中被研究的管由内外线圈组成，因此外流场与管束内的流量相似。换热器的内外线圈反过来构成了弯曲和直线部分。对管壳式换热器的流场及传热特性的合成气冷却的研究在《用于IGCC内合成气冷却的高压管壳式换热器的优化设计》中进行，基于FLUENT软件的有限体积法和湍流颤振模型被用于模拟湍流颤振，在合成气组成及操作压力的影响下，研究了压降、温度分布和局部热对流的变化，并对热传递上挡板的安置效果进行了研究。
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