蒸汽冷凝器流动传热过程的准三维CFD模拟算法

管侧冷却水在流向和横向(垂直于流向)上的分布对管壳式蒸汽冷凝器内部各物理量的分布和冷凝器的设计优化都会产生影响，因此有必要对其进行研究。该文提出了一种考虑冷却水横向分布的准三维CFD模拟算法，并基于自主开发的二维CFD冷凝过程数值计算代码ConDesign-2D对已有算例进行了模拟。结果表明，冷却水沿流向的温升不容忽略，它直接降低了换热温差，进而影响到了冷凝速率等物理量的分布，冷却水的横向分布也使得冷凝速率分布更加均匀。相比二维模拟，该算法能解析出流场在冷却水流向上的第三维分布信息，又避免了全三维模拟带来的高昂计算成本，可以应用于实际冷凝器的模拟计算。