管壳式船用甲醇燃料换热器强化传热研究

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1 论文标题：管壳式船用甲醇燃料换热器强化传热研究

2 作者信息：刘 禹, 李延铭, 杨志强, 高荣华, 夏梦寒, 邵雪锋, 王 健：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，上海；穆璐璐：上海理工大学能源与动力工程学院，上海

3 出处和链接：刘禹, 李延铭, 杨志强, 高荣华, 夏梦寒, 邵雪锋, 王健, 穆璐璐. 管壳式船用甲醇燃料换热器强化传热研究[J]. 建模与仿真, 2025, 14(12): 135-147. https://doi.org/10.12677/mos.2025.1412666

4 摘要：甲醇燃料换热器作为燃料供应系统中的关键设备，其传热性能直接影响燃料的预热效率、系统稳定性及整体效能。本文以一款船用管壳式甲醇燃料换热器为研究对象，重点研究了换热管内置扰流片对传热性能与流动特性的影响机制，旨在探索一条有效的被动式强化传热技术路径。通过数值模拟方法，分别对有无内置扰流片两种结构进行数值模拟，获得了换热器的整体温度场和速度场及传热情况。对比研究表明：插入扰流片可显著破坏管壁附近的热边界层，诱导强烈的二次流与涡旋结构，增强流体的径向混合，从而有效提升传热系数；内置扰流片能够显著改善进口段的流动和传热性能，使低温核心区范围缩小，温度分布更加均匀，整体换热强度显著提高。

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关键词：换热器 上海理工大学 集团有限公司 数值模拟 理工大学