Simulation of a Heat Transfer Mechanism in a Shell and Tube Coil Heat Exchanger

Постановка задачи. Рассматривается механизм обмена тепла между противоточными контурами в кожухотрубном змеевиковом теплообменнике, внутри которого протекают греющий и нагреваемый теплоносители. Требуется построить компьютерные модели движения теплоносителей в разных эксплуатационных условиях, смоделировать механизм обмена тепла при противоточном режиме движения теплоносителей в кожухотрубном змеевиковом теплообменнике. Данная задача решалась в программном комплексе Solidworks Flow Simulation. Результаты. Получена математическая модель процесса теплообмена в кожухотрубном змеевиковом теплообменнике с визуализацией механизмов движения теплоносителей внутри греющего и нагреваемого контуров. Выводы. По результатам моделирования произведено сравнение различных компьютерных полученных моделей аппарата. Определена оптимальная конструкция. Statement of the problem. The mechanism of heat exchange between counterflow circuits in a shell-and-tube coil heat exchanger, inside which heating and heated coolants flow, is discussed. It is required to build computer models of the movement of coolants in different operating conditions, to simulate the mechanism of heat exchange in the countercurrent mode of movement of coolants in a shell-and-tube coil heat exchanger. This problem was solved in the Solidworks Flow Simulation software package. Results. A mathematical model of the heat exchange process in a shell-and-tube coil heat exchanger was obtained with visualization of the mechanisms of coolant movement inside the heating and heated circuits. Conclusions. Based on the simulation results, a comparison was made of various computer models of the apparatus obtained. The optimal design has been determined.