基于Fluent三氯氢硅流化床换热管的数值模拟

作者：祁正旺; 孙正杨^*; 陈中

来源：装备制造技术, 2023, (02): 21-30.

• 换热管
• 换热
• 螺旋肋管
• 流化床

在三氯氢硅流化床反应器中，温度对于产物三氯氢硅转化率有着至关重要的影响，而U型换热管是影响床内温度的关键内构件。为了增强三氯氢硅流化床中床体内部流体和换热管换热效果，保持床体内温度与压力均匀分布，设计了一种U型换热管束内外表面结构为螺旋肋结构。运用Fluent19.0软件对初始光滑管和螺旋肋管进行数值模拟对比，并通过换热管内的温度和压力等方面探讨引入螺旋内肋条结构后实现换热性能强化的内在机制及程度。计算结果表明：螺旋肋管相较于光滑管，其压降损失更小，压力分布更加均匀；对比两管管道内部以及出口处温度，肋管外壁与床内流体换热的面积更大，且肋管壳温度为205℃，光滑管壳温度为150℃，其表明螺旋肋管更能使内外流体交换热量，换热效果更好。

• 单位
  淮阴工学院; 江苏省特种设备安全监督检验研究院