本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種板翅式換熱器的雙向波紋型導(dǎo)流封頭及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

板翅式換熱器廣泛應(yīng)用于空氣分離、石油化工、天然氣液化等工業(yè)領(lǐng)域，是實現(xiàn)冷凝、液化、蒸發(fā)等熱交換的關(guān)鍵裝備，具有小溫差不穩(wěn)定傳熱、二次傳熱、允許阻力小、多股流物性變化激烈等顯著特點(diǎn)，由翅片、隔板、封條、封頭和導(dǎo)流片組成，其結(jié)構(gòu)核心為板束，包括多個由翅片、導(dǎo)流片放入兩個隔板間再配合封條組成的通道。翅片放置在隔板間，并用封條固定，芯體在真空爐中釬焊，兩端焊接封頭。隨著換熱器流量的增加，物流分配的不均勻性會加劇換熱器內(nèi)部溫度場分布不均勻，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器整體換熱效率的下降，引起物流分配不均的重要因素之一是封頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計不合理，尤其是未考慮物流在入口接管中央部分的流速大，越靠近管壁處流速越小的問題，導(dǎo)致物流會主要集中在入口接管的中央部分而引起物流的分配不均。

公布號為cn103017591a的專利文獻(xiàn)中公開了一種板翅式換熱器的封頭，如其附圖所示，其包括封頭殼體2、與封頭殼體2連通的入口接管1及固設(shè)于封頭殼體2二分之一處的導(dǎo)流板3，在導(dǎo)流板3上設(shè)有若干導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔的孔徑為入口接管1管徑的五分之一，孔間距為導(dǎo)流孔孔徑的二分之一。導(dǎo)流板3構(gòu)成該封頭對物流的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，以對流經(jīng)其的物流進(jìn)行分配，并通過在導(dǎo)流板3與入口接管1中央部分對應(yīng)位置處不設(shè)置導(dǎo)流孔，以使物流分配更均勻，雖然考慮物流集中在入口接管中央部分的情況，但是該部分導(dǎo)流板后方處物流被阻斷了，導(dǎo)致該部分分配也不均勻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙向波紋型導(dǎo)流封頭，使其對流入板翅式換熱器通道層內(nèi)的物流的分配更符合物流在入口接管內(nèi)流速的分布情況，使物流分配更均勻；本發(fā)明的另一目的是提供了一種構(gòu)建上述雙向波紋型導(dǎo)流封頭的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的板翅式換熱器封頭包括封頭殼體、與封頭殼體連通的入口接管及固設(shè)在封頭殼體內(nèi)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括帶孔波紋板及兩片傾斜布置成八字型的帶孔波紋導(dǎo)流翼板；帶孔波紋導(dǎo)流翼板上端與入口接管下端口固接，下端與帶孔波紋板相交并固接，兩側(cè)邊與封頭殼體的內(nèi)壁相交并固接；帶孔波紋板的側(cè)邊與封頭殼體的內(nèi)壁相交并固接；帶孔波紋導(dǎo)流翼板為單對稱面結(jié)構(gòu)，位于其對稱面兩側(cè)的導(dǎo)流孔的孔徑、孔間距均逐漸增大；帶孔波紋板為雙對稱面結(jié)構(gòu)，位于與帶孔波紋導(dǎo)流翼板的對稱面共面的一對稱面兩側(cè)的導(dǎo)流孔的孔徑、孔間距均逐漸增大。

帶孔波紋板與帶孔波紋導(dǎo)流翼板在導(dǎo)流翼板對稱面兩側(cè)導(dǎo)流孔的孔徑、孔間距逐漸增大，從而使集中在入口接管中央部分的物流部分被分流至兩側(cè)物流較少處，從而使經(jīng)導(dǎo)流板調(diào)整后的物流在中央部分與周圍部分均有物流且分配更趨于均勻；此外，通過將導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)置成包括八字型結(jié)構(gòu)分布的導(dǎo)流翼板與位于下方的導(dǎo)流板，使物流從入口接管進(jìn)入封頭殼體內(nèi)后，先在入口接管內(nèi)壁與封頭殼體內(nèi)壁相交處進(jìn)行一次物流分配，在帶孔波紋導(dǎo)流翼板及其上的導(dǎo)流孔處進(jìn)行二次流體分配，在帶孔波紋板及其上的導(dǎo)流孔處進(jìn)行三次流體分配，經(jīng)三次分配后流入換熱器翅片通道層內(nèi)的物流均勻性得到有效地提高；同時，由于帶孔波紋導(dǎo)流翼板與帶孔波紋板均為波紋型曲面結(jié)構(gòu)，使得物流分配更加均勻。

一個具體的方案為帶孔波紋導(dǎo)流翼板上位于其對稱面的垂直面兩側(cè)的導(dǎo)流孔等孔徑、等孔距；帶孔波紋板上位于其另一對稱面兩側(cè)的導(dǎo)流孔等孔徑、等孔距。設(shè)置成等孔距、等間距，可在確保分配均勻性的前提，提高導(dǎo)流板可制造性能。

另一個具體的方案為帶孔波紋導(dǎo)流翼板為正弦形波紋板，正弦形波紋板的波谷槽沿封頭殼體的長度方向布置；沿入口接管徑向指向其軸線的方向，帶孔波紋板逐漸朝上凸起。

另一具體的方案為封頭殼體包括垂向半橢圓柱面殼及位于垂向半橢圓柱面殼兩端且與其對接的1/4橢球面殼。

優(yōu)選的方案為帶孔波紋導(dǎo)流翼板的對稱面沿封頭殼體長度方向布置且入口接管的軸線位于其上，帶孔波紋板另一對稱面沿封頭殼體的寬度方向布置且入口接管的軸線位于其上。

優(yōu)選的方案為帶孔波紋導(dǎo)流翼板位于其對稱面兩側(cè)的導(dǎo)流孔的孔徑、孔間距均為等差增大，帶孔波紋板位于其一對稱面兩側(cè)的導(dǎo)流孔的孔徑、孔間距均為等差增大。

為了實現(xiàn)上述另一目的，本發(fā)明提供構(gòu)上述任一技術(shù)方案所描述的雙向波紋型導(dǎo)流封頭的方法包括：獲得雙向波紋型板與封頭殼體內(nèi)壁相交處的初始點(diǎn)，雙向波紋型板為帶孔波紋板或帶孔波紋導(dǎo)流翼板；使用移動最小二乘算法，構(gòu)建系數(shù)向量、基函數(shù)及緊支節(jié)點(diǎn)，在離散點(diǎn)附近子域內(nèi)定義權(quán)函數(shù)向量，擬合得到雙向波紋型曲面；將擬合得到的雙向波紋型曲面有理化，表達(dá)為裁剪的基曲面、裁剪曲面外環(huán)和裁剪曲面內(nèi)環(huán)；對基曲面的控制頂點(diǎn)做線性回歸得到基準(zhǔn)線，改變控制頂點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離，控制雙向波紋型曲面的形狀與波紋度，獲取雙向波紋型板的導(dǎo)流面。

通過上述各步驟的配合，從而在構(gòu)建雙向波紋型板的過程中對其形狀與波紋度進(jìn)行控制，以優(yōu)化出更好物流分配效果。

具體的方案為：

步驟1，根據(jù)設(shè)計中雙向波紋型板與封頭殼體的相對位置關(guān)系，在封頭邊界上均勻選取若干初始點(diǎn)，在封頭殼體的底部中心偏上位置選取一關(guān)鍵點(diǎn)，以控制曲面上凸；

步驟2，對選取的初始點(diǎn)劃分網(wǎng)格，根據(jù)網(wǎng)格點(diǎn)位置形成uv方向的數(shù)據(jù)點(diǎn)列{vi,j,＝0,1,…,m,j＝0,1,…,n}；

步驟3，根據(jù)步驟2形成的數(shù)據(jù)點(diǎn)列構(gòu)造出逼近待插值數(shù)據(jù)點(diǎn)的雙向波紋型曲面；

步驟4，根據(jù)步驟3所獲得的雙向波紋型曲面，選取其關(guān)鍵點(diǎn)并與步驟(1)中的點(diǎn)集共同組成點(diǎn)云{(xi,yi),i＝1,2,…,n}；

步驟5，對選取的點(diǎn)云{(xi,yi),i＝1,2,…,n}劃分網(wǎng)格；

步驟6，使用移動最小二乘法對每個網(wǎng)格點(diǎn)(xi,yi)進(jìn)行校正調(diào)整，連接經(jīng)校正調(diào)整后的網(wǎng)格點(diǎn)以擬合成雙向波紋型曲面；

步驟7，將擬合得到的雙向波紋型曲面有理化，表達(dá)為裁剪的基曲面、裁剪曲面外環(huán)和裁剪曲面內(nèi)環(huán)；

步驟8，利用梯度下降法作多項式擬合得到控制網(wǎng)格的基準(zhǔn)線方程c(x,y)＝0，將控制點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離擴(kuò)大或縮小，控制雙向波紋型曲面的波紋度和波峰，獲取雙向波紋型板的導(dǎo)流面。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例的立體示意圖；

圖2是本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例中帶孔波紋導(dǎo)流翼板的主視示意圖；

圖4是圖3所示帶孔波紋導(dǎo)流翼板的右側(cè)端面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例中帶孔波紋板的主視示意圖；

圖6是本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例中帶孔波紋板的俯視示意圖；

圖7是構(gòu)建本發(fā)明雙向波紋導(dǎo)流封頭實施例中帶孔波紋導(dǎo)流翼板的雙向波紋型曲面經(jīng)有理化處理后得到的基曲面及其控制頂點(diǎn)示意圖；

圖8是構(gòu)建本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例中帶孔波紋導(dǎo)流翼板的雙向波紋型曲面經(jīng)有理化處理后得到裁剪曲面外環(huán)圖；

圖9是本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例對比例的流場分布仿真結(jié)果圖；

圖10是本發(fā)明雙向波紋型導(dǎo)流封頭實施例的流場分布仿真結(jié)果圖。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實施例

參見圖1至圖6，雙向波紋型導(dǎo)流封頭包括封頭殼體、與封頭殼體連通的入口接管1及固設(shè)于封頭殼體內(nèi)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，入口接管1為圓柱殼結(jié)構(gòu)。

封頭殼體由垂向半橢圓柱面殼2及位于垂向半橢圓柱面殼2兩端且與其對接的1/4橢球面殼3構(gòu)成，垂向半橢圓柱面殼2的總體尺寸大小取決于流經(jīng)板翅換熱器內(nèi)翅片的層數(shù)；導(dǎo)流結(jié)構(gòu)由封頭殼體、兩片帶孔波紋導(dǎo)流翼板4及帶孔波紋板5經(jīng)釬焊而成。

兩個帶孔波紋導(dǎo)流翼板4呈傾斜對稱地布置于垂向半橢圓柱面殼2內(nèi)，兩個帶孔波紋導(dǎo)流翼板4頂部與入口接管1底部焊接，帶孔波紋導(dǎo)流翼4的側(cè)面與垂向半橢圓柱面殼2內(nèi)壁相貫，即相交；帶孔波紋導(dǎo)流翼板4底部與帶孔波紋板5相貫，即相交；帶孔波紋導(dǎo)流翼板4為單對稱面結(jié)構(gòu)，該對稱面為本實施例中的第二對稱面，第二對稱面沿封頭殼體長度方向布置且入口接管1的軸線位于其上，帶孔波紋導(dǎo)流翼板4上導(dǎo)流孔孔徑、孔間距由該單對稱面向兩側(cè)逐漸增大，即如圖3所示，d1、d2、d3、d4及d5逐漸增加，c1、c2、c3、c4也是逐漸增加；沿封頭殼體的長度方向，孔間距d、孔徑相等。

帶孔波紋板5為雙對稱面結(jié)構(gòu)，即其關(guān)于第二對稱面對稱布置，又關(guān)于第一對稱面對稱布置，第一對稱面為沿封頭殼體的寬度方向布置且入口接管1的軸線位于其上，且位第二稱面的兩側(cè)孔徑、孔間距向兩側(cè)逐漸增大，如圖6所示，即c1、c2、c3、c4逐漸增大，帶孔波紋板5位于第二稱面兩側(cè)的導(dǎo)流孔等孔徑、等孔距d布置。

參見圖1，封頭殼體的構(gòu)建過程為：以封頭殼體底面中心為原點(diǎn)o，入口接管1的軸線為z軸建立直角坐標(biāo)系，x軸沿封頭殼體的長度方向布置，y軸沿封頭殼體的寬度方向布置，即xoz面位于第二對稱面上，yoz面位于第一對稱面上。在該xyz坐標(biāo)系中建立入口接管1、垂向半橢圓柱面殼2和1/4橢球面3的幾何方程：

步驟1，根據(jù)板翅式換熱器的翅片高度、隔板厚度及封頭流經(jīng)的翅片層數(shù)，確定所需包圍的最小矩形尺寸xmin×ymin；在本實施例中，xmin＝416毫米，xmin＝114.4毫米。

步驟2，確定封頭殼體厚度為t，圓柱形入口接管外側(cè)面圓半徑為r，滿足2r＜min{xmin，ymin+2t}，在本實施例中r＝47毫米，t＝2.8毫米，構(gòu)建圓柱殼形入口接管1外側(cè)面方程：

x²+y²＝r²(0≤z≤h)。

步驟3，記垂向半橢圓柱面殼2的長軸b軸與短軸c軸，令l＝xmin，構(gòu)建半橢圓柱面方程：

步驟4，根據(jù)半橢圓柱面殼2在中部與圓柱形入口接管1相貫，即相交，在左右兩端部分別與兩個1/4橢球面殼3相鄰接，構(gòu)建左端橢球面的方程為：

步驟5，構(gòu)建右端橢球面的方程為：

步驟6，內(nèi)接矩形在xoy平面第一象限的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(xmin/2，ymin/2)，構(gòu)建拉格朗日函數(shù)l(x，y，λ)＝xy/4+λ((x-l/2)∧2/a∧2+y∧2/b∧2-1)；

步驟7，令拉格朗日函數(shù)的偏導(dǎo)l′x＝0且l′y＝0，獲得l＝416毫米，a＝80毫米，b＝60毫米，c＝75毫米；

參見圖3及圖4，帶孔波紋導(dǎo)流翼板4的構(gòu)建步驟為：

步驟1，兩帶孔波紋導(dǎo)流翼板4頂部與入口接管1底部焊接，確定u向邊界條件；

步驟2，兩帶孔波紋導(dǎo)流翼板4底部與帶孔波紋板5相貫，確定v向邊界條件；

步驟3，根據(jù)波紋度，構(gòu)建頂點(diǎn)，拓?fù)渚匦侮嚵行纬梢粋€控制網(wǎng)格；

步驟4，確定k和l均取3(即雙向三次)及u向和v向的節(jié)點(diǎn)矢量u＝[u0，u1，…，um+k+1]與v＝[v0，v1，…，vn+l+1]，其中，u0≤u1≤≤um+k+1，v0≤v1≤≤vm+k+1；

步驟5，令四角頂點(diǎn)處用正權(quán)因子即ω0，0、ωm，0、ω0，n、ωm，n＞0，其余ωi，j≥0且順序(m+1)×(n+1)個權(quán)因子不同時為零；

步驟6，構(gòu)建u向k次和v向l次的規(guī)范b樣條基ni，k(u)(i＝0，1，...，m)和nj，l(u）(j＝0，1，...，n)；

步驟7，構(gòu)建雙變量有理基函數(shù)(c²連續(xù))

步驟8，令第t次迭代后生成的曲面為

步驟9，為進(jìn)行第t+1次迭代，首先計算差向量

步驟10，將差向量加到曲面p^t(u，v)的相應(yīng)控制頂點(diǎn)上，即

步驟11，生成第t+1次逼近曲面

步驟12，迭代得到滿足條件的點(diǎn)集由這些點(diǎn)集為控制頂點(diǎn)生成逼近曲面序列{p^k(u，v)}，k＝0，1，2，....；

步驟13，每個帶孔波紋導(dǎo)流翼板4為單對稱面結(jié)構(gòu)，該對稱面的兩側(cè)孔徑逐漸增大，該對稱面的垂直面兩側(cè)等孔徑、等孔距布置；

r1，r2，r3，r4，r5表示導(dǎo)流孔沿橫向依次遞增的孔徑，相鄰孔間的孔徑差相等；c1，c2，c3，c4表示導(dǎo)流孔沿橫向依次遞增的孔間距，相鄰孔間的孔間距差相等，即導(dǎo)流孔的孔徑和孔間距沿橫向分別構(gòu)成一組等差數(shù)列，公差分別為dr和dl。導(dǎo)流孔橫向間距相等，孔距為d；

對于每一個導(dǎo)流孔：

(1)計算其圓心是否在帶孔波紋板5邊界曲線封閉區(qū)域內(nèi)，若是則進(jìn)入下一步，否則判斷下一個導(dǎo)流孔；

(2)計算其圓心與帶孔波紋板5邊界曲線的最小距離；

(3)判斷步驟(2)計算得到的最小距離是否小于導(dǎo)流孔半徑：若是則進(jìn)入下一步，否則判斷下一個導(dǎo)流孔；

(4)將導(dǎo)流孔徑按照前述公差dr減小一個等級，回到步驟(3)；

步驟14，確定導(dǎo)流翼厚度t＝2.8毫米，獲得帶孔波紋導(dǎo)流翼板；

步驟15，將帶孔波紋導(dǎo)流翼板的導(dǎo)流面轉(zhuǎn)化為裁剪的nurbs曲面，在本實施例中，nubrs基曲面為2×4次，控制網(wǎng)格包含2×237個點(diǎn)，裁剪曲面的外環(huán)(即曲面邊界)由56段nurbs曲線首尾相接構(gòu)成，裁剪曲面內(nèi)環(huán)(即曲面內(nèi)部)由53個圓孔組成。利用梯度下降法作多項式擬合得到控制網(wǎng)格的基準(zhǔn)線方程c(x,y)＝0，即對基曲面的控制頂點(diǎn)作多項式擬合得到基準(zhǔn)線，將控制點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離擴(kuò)大或縮小以改變控制頂點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離，控制波紋曲面的形狀，獲得不同波紋度的帶孔波紋導(dǎo)流翼板的導(dǎo)流面。

圖7為本發(fā)明帶孔波紋導(dǎo)流翼板在局部坐標(biāo)系xyz中的波紋型基曲面及其控制頂點(diǎn)圖，基曲面為2×4次，即uv兩個方向均為4次，y方向的最大值點(diǎn)為(72.5617,-72.5618,-18.7598)，最小值點(diǎn)為(-18.7598,406.6765,406.6765)，z方向最高點(diǎn)為(72.5617,-72.5618,-189.8806)，最低點(diǎn)為(-189.8806,365.5223,365.5223)。y方向的最大值點(diǎn)為(72.5617,-72.5618,-21.1726)，最小值點(diǎn)為(-21.1726,407.0719,407.0719)，z方向的最高點(diǎn)為(72.5617,-72.5618,-187.8744)，最低點(diǎn)為(-187.8744,365.1841,365.1841)。波紋板基曲面的控制網(wǎng)格由2×237個點(diǎn)組成，分別位于x＝72.5617和x＝-72.5618平面上，共有控制頂點(diǎn)474個，所有控制點(diǎn)的總長度為68643.9586，共473段，最小間距為145.1235，為第1段，最大間距為145.1299，為第114段，平均間距為145.1246，相鄰間距無偏方差為0.0014；利用梯度下降法作多項式擬合得到控制網(wǎng)格的軸線方程為z＝0.2416y+411.3738。以該軸線為基準(zhǔn)，將控制點(diǎn)到軸線的距離擴(kuò)大或縮小，就可以在不改變波紋數(shù)量的情況下，改變波紋曲面的波紋形狀。即，基曲面在參數(shù)域uv兩個方向都具有波紋度。

圖8是本發(fā)明帶孔波紋導(dǎo)流翼板在局部坐標(biāo)系xyz中的裁剪曲面外環(huán)圖，裁剪曲面的外環(huán)由56段樣條曲線首尾相接組成。映射到基曲面前，第1段樣條曲線點(diǎn)為：(0.7618,0.7705,0.0000)，(0.7637,0.7583,0.0000)，(0.7693,0.7487,0.0000)，(0.7783,0.7420,0.0000)，(0.7894,0.7383,0.0000)，(0.8027,0.7375,0.0000)，(0.8151,0.7395,0.0000)，(0.8253,0.7445,0.0000)，(0.8330,0.7525,0.0000)，(0.8370,0.7632,0.0000)，(0.8373,0.7757,0.0000)，(0.8339,0.7859,0.0000)，(0.8269,0.7937,0.0000)，(0.8170,0.7989,0.0000)，(0.8048,0.8014,0.0000)，(0.7915,0.8011,0.0000)，(0.7800,0.7980,0.0000)，(0.7706,0.7921,0.0000)，(0.7645,0.7838,0.0000)，(0.7619,0.7732,0.0000)。第56段樣條曲線點(diǎn)為：(0.7048,0.7495,0.0000)，(0.7104,0.7506,0.0000)，(0.7156,0.7517,0.0000)，(0.7206,0.7528,0.0000)，(0.7253,0.7539,0.0000)，(0.7297,0.7549,0.0000)，(0.7338,0.7560,0.0000)，(0.7376,0.7571,0.0000)，(0.7412,0.7582,0.0000)，(0.7445,0.7593,0.0000)，(0.7475,0.7604,0.0000)，(0.7502,0.7616,0.0000)，(0.7526,0.7627,0.0000)，(0.7548,0.7638,0.0000)，(0.7567,0.7649,0.0000)，(0.7583,0.7660,0.0000)，(0.7596,0.7672,0.0000)，(0.7606,0.7683,0.0000)，(0.7614,0.7694,0.0000)，(0.7618,0.7705,0.0000)。即，首尾段樣條曲線的點(diǎn)形成了封閉的裁剪外環(huán)。

步驟15，根據(jù)流場計算結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)迭代優(yōu)化。

參見圖5及圖6，帶孔波紋板3的構(gòu)建步驟如下：

步驟1，聯(lián)立流體入口圓柱形接管、垂向半橢圓柱面和兩側(cè)1/4橢球面方程，令z＝0得到帶孔波紋板結(jié)構(gòu)的邊界條件；

其他具體構(gòu)建步驟與上述帶孔波紋導(dǎo)流翼板的相似，在此不再贅述。

在確定雙向波紋型導(dǎo)流封頭的基本結(jié)構(gòu)后，進(jìn)行流場分布模擬及優(yōu)化，獲得導(dǎo)流孔的數(shù)據(jù)為：(1)如圖3及圖4所示，導(dǎo)流孔的孔徑d1＝5毫米，d2＝7毫米，d3＝9毫米，d4＝11毫米，d5＝13毫米，導(dǎo)流孔孔間距c1＝12毫米，c2＝14.5毫米，c3＝17毫米，c4＝19.5毫米，d＝18毫米，帶孔波紋導(dǎo)流翼板4的橫向波波紋距為10.286毫米；(2)如圖5及圖6所示，導(dǎo)流孔的孔徑、孔間距與帶孔波紋導(dǎo)流翼板的相同。

圖9所示為本發(fā)明的改進(jìn)前的封頭導(dǎo)流結(jié)構(gòu)流場矢量圖，即，未采用帶孔波紋導(dǎo)流翼板4與帶孔波紋板5，流速入口為圓柱形入口接管1，出口為帶孔板，入口流速為3m/s，使用壓力出口邊界，重力加速度為9.8m/s^2，封頭內(nèi)部流域最大流速為37.54m/s，流速方差為8.92m/s，流場矢量圖表明，中心射流區(qū)對封頭的沖蝕嚴(yán)重，流量分布極為不均。

圖10所示為本發(fā)明的提出的雙向波紋型導(dǎo)流封頭的流場矢量圖，對雙向波紋型導(dǎo)流翼的流速性能仿真，xoz全剖主視圖，流速入口為圓柱形入口接管，出口為帶孔波紋板，入口流速為3m/s，使用壓力出口邊界，重力加速度為9.8m/s^2。封頭內(nèi)部流域最大流速為29.30m/s，與改進(jìn)前相比降低了21.95％，流速方差為5.79m/s，與改進(jìn)前相比降低了35.09％。不同截面位置靠近側(cè)邊的速度分布與中心速度相差變小，說明導(dǎo)流翼上流通面積從中間向兩側(cè)逐漸增大與底部均勻圓孔出口的布置，既可以解決長通道物流分配不均的問題，還可以減小單一出口局部擾流引起的壓力損失，能夠使封頭流域內(nèi)各出口的物流分配更加均勻。

可以看出，經(jīng)改進(jìn)后的可以使得導(dǎo)流孔緊湊的布置于導(dǎo)流翼和出口孔板表面，使導(dǎo)流翼和出口孔板表面利用率實現(xiàn)最大化，提升換熱器的總傳熱系數(shù)。