填充床换热器计算结果与分析

  
一   D/d变化对取热效率的影响
    换热器取热效率(换热器管内工质水获得热量/热气体进入时的物理热)随D/d的变化，可以看出换热器取热效率并没有随着换热管周围气体流速的降低而单调递减，而是呈现先增大后减小的趋势，这说明在换热器与热气体、蜂窝陶瓷换热的过程中，对流换热并没有起到决定性的作用。
    随着D/d的增大，换热管周围气体流速下降，削弱了换热管外壁与热气体的对流换热。但是随着D/d的增大，来自蜂窝陶瓷端面以及蜂窝陶瓷内部小通道的辐射面积增大，辐射换热得到强化，换热器取热效率取决于二者的综合作用。
  
二   D/d=1.94与床层没有蜂窝陶瓷速度等值线图对比
    选取取热效率最大时(D/d=1.94)圆形通道内气体速度等值线图，与床层没有陶瓷时的气体速度等值线图进行对比。取热区蜂窝陶瓷使的换热器内置空间的气体速度增大(平均速度1.7447m/s，最大速度达到2.9m/s)，速度梯度也增大，有利于强化对流换热。而中间不夹陶瓷时的速度较小(平均速度1.2023m/s，最大速度为2.4m/s)，但是换热器取热效率并不仅仅依赖速度的变化，还取决于其他方面的影响，如与填充蜂窝陶瓷与换热管外壁面发生辐射的面积。
   
三  热气体平均流速随D/d的变化
   
     换热器内置圆形通道内热气体平均流速随D/d的变化，可以看出随着D/d的增大，圆形通道内气体平均流速减小。这是因为在热风工况确定条件下，当通道直径D扩大时，流入换热器周围的热气体量的增加是与πD2l(D为通道直径，l为通道长度)成正比变化的，而流入的热气体量要在πD2l的空间内分配(气体流向x、y、z三个方向)，所以随着D的增大，通道内气体平均流速减小。