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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,换热效率好。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。本文运用过增元教授提出的场协同原理,采用数值模拟方法对板式换热器的换热特性进行分析,能够在短时间内模拟出多组模型在各种设定工况下的换热结果,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～8mm,波纹间距γ=10mm～30mm的波纹板式换热器内部流道进行数值模拟计算,得到板片参数条件下的速度矢量场和温度梯度场云图,提取仿真结果中所得到的边界及其流道内部关键数值,计算速度场与温度梯度场夹角余弦值,应用场协同原理进行分析,总结出不同参数对于换热效果的影响并绘制出相应关系曲线。验证了结论如下：随着波纹角β的增大,换热效果先加强后减弱,当β=60°时换热效果最好；随着波高度h的增大,换热效果逐渐加强；随着波纹间距λ的增大,换热效果逐渐减弱。根据热混合理论,以不同波纹角度组合β1-β2为变量,以H型、M型和L型热混合流道为对象进行数值模拟,得到其速度矢量场和温度梯度场云图,提取仿真结果中所得到的边界及其流道内部关键数值,计算速度场与温度梯度场夹角余弦值,应用场协同原理进行分析,总结出不同参数对于换热效果的影响并绘制出相应关系曲线,分析出各种热混合情况对换热器性能的影响。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下对换热器性能的影响。结果进一步证明了本文之前得出的波纹角度对换热效果的影响,即随着波纹角度的增大,换热效果先增强后减弱的结论是正确的。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。