数字化设计与仿真技术在板翅式换热器实际应用中作用重大。在设计阶段,通过三维建模软件可构建换热器的几何模型,直观展示其内部结构,方便设计人员进行结构优化。例如,利用参数化设计功能,快速修改翅片尺寸、通道布局等参数,评估不同设计方案的性能。数值仿真技术,如计算流体力学(CFD)和有限元分析(FEA),可模拟流体流动与传热过程以及结构力学性能。CFD 能预测流体在换热器内的流速、温度分布,计算传热系数与压力降,帮助设计人员优化流道与翅片设计,提高传热效率、降低流动阻力。FEA 则用于分析换热器在工作压力与温度下的结构应力与变形,确保设备强度与稳定性。 随着技术发展,数字化设计与仿真呈现新趋势。一方面,多物理场耦合仿真成为热点。将流体流动、传热、结构力学、电磁学等多个物理场进行耦合模拟,更真实地反映换热器在复杂工况下的性能。例如在一些涉及电磁加热或制冷的特殊应用中,多物理场仿真可全面评估设备性能。另一方面,人工智能与机器学习技术逐渐融入。通过对大量仿真数据和实际运行数据的学习,建立预测模型,快速准确预测换热器性能,辅助设计决策,甚至实现智能优化设计。此外,数字化双胞胎技术也在发展,通过构建与实际设备完全对应的虚拟模型,实时监测与预测设备运行状态,为设备维护与管理提供有力支持。
