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近年来计算流体力学(CFD)取得了迅猛发展。与实验研究相比，CFD开发的时间短，所需经费少，但需要实验对其方法和结果进行校正。本文首先利用软件PHOENICS3.6对不同直边段长度与圆弧直径比(w/d)的扁管和圆管单管管内外的流动与传热进行数值计算，探索最优管型；然后，对整个换热器内流动与传热进行了CFD计算和实验研究，利用线性回归法分别建立了扁管壳式换热器壳程努赛尔特数和阻力系数与雷诺数之间的关联式。
单管数值计算结果表明，在周长相同的情况下，扁管管内传热系数比普通圆管均有提高。相同周长、相同壁厚的扁管所能承受的最大外压力随w/d值的增大而变小，表明管子太扁承压能力下降。综合传热特性和承压能力考虑，2群扁管(w/d=0.9167)较优。与圆管相比，2＃扁管的平均温差△T和管内传热系数均有不同程度的提高，其增幅分别约为17％和41％。
数值计算与实验结果表明：与圆管换热器相比，扁管换热器的壳程努塞尔特数提高12％～28％，壳程阻力系数下降50％。在Re＜3500时，扁管换热器壳程传热与阻力综合性能指标(α,0/△P)比圆管管束的高，并且雷诺数愈小，愈明显。通过对相关数据进行拟合，建立扁管壳式换热器壳程传热与流阻理论计算关联式，如下：
Nu=0.136Re0.6539 f=1347Re-1.03989(1600＜Re＜3520)
实验与数值计算吻合较好，壳程阻力系数的实验值与计算值之间的最大误差约为7％；努赛尔特数的实验值与计算值之间的最大误差约为10％。