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板式换热器的研究现状（1）理论研究板式换热器中最主要的传热部件是波纹板片，因此要提高换热器的工作性能，也应该从如下两个方面注重考虑金属板片结构的设计：①改变流道内的几何特性，在较低的速度下让介质发生强烈的湍流流动，以强化换热效果；②从材料、结构方面入手，提高板片的耐压耐高温能力。板片上波纹的几何形状不同，则流体呈现不同的流动特性，换热器的传热性能也不一样。其中人字形波纹板片的流体通道横截面变化特别复杂，容易引发湍流，因此具有传热系数高的特点，在国内外得以广泛应用。30528
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由于人字形板式换热器在应用上有一定的优势，因此很多学者对其研究也不断加深，希望研究出更优性能的换热器。O. Arsenyeva等人将人字形波纹板片分为主要波纹段和流体分配段，建立数学模型，根据经验公式和实验数据来预测流体的传热效果和压降[3]。其提出的数学模型，能够估计板片波纹形状对板式换热器传热性能的影响，并且能够帮助在指定的工况下，找到满足换热面积最小这一要求的波纹参数。崔立祺[4]针对人字形波纹板式换热器，通过数值模拟和测试实验，分析板片波纹的几何参数对换热和流动的影响。曲宁[5] 通过数值模拟的方法，建立了三种湍流模型，拟合得到了人字形波纹板式换热器的综合准则关系式。一般的板式换热器都是以相同参数的板片叠加而成，赵元东[6]等人则作出进一步研究，建立了将两种不同倾斜角度的波纹板片叠加在一起的物理模型，分析这种混合式板式换热器的传热和流动性能。论文网
板式换热器中的波纹板片互相叠加，形成反复扩张、收缩的流体通道。工质在其中流动，受到较大的流动阻力。周玲玫[7]提出，板式换热器中的流体阻力主要包括摩擦阻力和局部阻力。张冠敏[8]提出了一种新型的复合波纹板式换热器，并对其进行研究，得出以下结论：在同样的换热效果下，与人字形波纹板式换热器相比，复合波纹板式换热器的流动阻力要低一半左右。因此，提高总传热系数、降低流动阻力是板式换热器的发展方向。
（2）实验研究
板式换热器的性能分析，是根据其热力计算的结果来分析各参数对总传热效果的影响，其热力计算包括如下参数：平均温差、对流换热系数、传热系数、传热面积。通过实验测得流体的温度和流量等基本参数，然后根据经验公式来计算总传热系数等。研究思路是采集换热系统的实验数据，将实验数据和已知经验公式的计算结果作比较，分析经验公式的计算误差及适用范围，总结出传热性能的影响因素。一般来说，将计算流体力学（CFD）软件与实验系统结合在一起，可以进行流体流动模型的仿真计算，从而方便、准确地进行实验数据的处理分析。
实验系统由冷热水循环系统和计算机数据采集系统组成，其中循环的冷热水通过板式换热器进行热量交换，而数据采集系统则记录各测点的参数。王东杰等人利用定性雷诺数的求解方法总结出了板式换热器的传热关联式 [9]。从建立等人则控制实验流体的流速，利用实验测得的温度、流量等参数，根据经验公式进行计算，提出了低雷诺数下的传热关联式，分析换热器的性能[10]。石友妮等人设计的实验台系统通过分析换热器的总传热系数---热侧流体流速的关系和热侧摩擦系数---雷诺数的关系，验证了换热器中流体流速增大时，传热系数增大，流动阻力也随之增大的性能特征 [11]。
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