在對(duì)板翅式換熱器內(nèi)部物流分配研究的基礎(chǔ)上，研究了錯(cuò)排孔板型結(jié)構(gòu)封頭對(duì)板翅式換熱器出口流動(dòng)與換熱的影響。通過實(shí)驗(yàn)與工業(yè)用基本型封頭對(duì)比，結(jié)果表明錯(cuò)排孔板型封頭能夠明顯地?fù)Q熱器出口截面流量和溫度分布的不均勻性。在Re=2 000時(shí)換熱器的出口流量分布不均勻度大幅度地下降;而在數(shù)較大情況下，能顯著地溫度分布的不均勻性。 

1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及內(nèi)容

    實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用空氣作為實(shí)驗(yàn)工質(zhì)，逆流方式布置。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示，主要由空氣回路系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是經(jīng)過模化結(jié)構(gòu)的目前開封空分廠正在使用的板翅式換熱器和導(dǎo)流體。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)截面小流量和溫度的測(cè)量，將試件的流動(dòng)截面劃分為30個(gè)小的區(qū)域，如文獻(xiàn)[3]中所示，每個(gè)小區(qū)作為一個(gè)通道，可以進(jìn)行小通道的流量和溫度測(cè)量。

    為實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同封頭的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中換熱器主體部分即熱端為安裝固定的基本型封頭，而冷端為可拆裝的不同結(jié)構(gòu)的封頭。文獻(xiàn)[4]根據(jù)對(duì)基本封頭的計(jì)算結(jié)果，在封頭內(nèi)部高度一半的地方加入一塊帶有不均勻孔的擋板，提出了帶孔板的封頭結(jié)構(gòu)。理想情況下，孔的面積和通過孔的流體流速可以達(dá)到∫vdA=常數(shù)。使得流體在到達(dá)封頭出口前，就已經(jīng)進(jìn)行均勻分配，從而達(dá)到封頭內(nèi)部物流分配的目的。

    中圖分類號(hào)：TK 124文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

    板翅式換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的管殼式換熱器相比，其傳熱效率提高20%_30%，成本可降低50%，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于空氣分離、石油化工、航空航天等。然而由于板翅式換熱器設(shè)計(jì)、制造及結(jié)構(gòu)的不合理造成換熱器內(nèi)部物流分配和溫度分布不均勻，而其又是影響板翅式換熱器換熱效率的主要因素。針對(duì)物流分配、溫度分布引起換熱器效能的影響因素，文獻(xiàn)[3]研究發(fā)現(xiàn)物流分配的不均勻性主要發(fā)生在封頭部分，而導(dǎo)流片部分的不均勻性，主要由封頭的來流不均勻所引起，因而研究封頭結(jié)構(gòu)對(duì)板翅式換熱器流動(dòng)和換熱的影響具有重要意義。

    提出和設(shè)計(jì)了錯(cuò)排孔板型封頭結(jié)構(gòu)，本文主要研究錯(cuò)排孔板封頭和工業(yè)用基本封頭對(duì)換熱器內(nèi)部物流分配及溫度分布的影響。