本文對適用于強放熱反應的攪拌釜進行了傳熱過程研究和設計。總體研究思路是先進行傳熱實驗，得到實驗數據和規律；再進行CFD數值模擬，通過比較實驗和模擬結果驗證模擬方法的可靠性；最后改變結構參數進行模擬，研究其對傳熱效果的影響。研究得到結論后，結合設計手冊與所得結論，針對某強放熱反應的反應釜進行優化設計，該釜已投入實際生產且運行良好。

(1)對裝有五個不同螺距盤管的攪拌釜進行對流傳熱過程實驗，得到6個轉速下共30組傳熱特性數據，用Wilson法處理得到盤管外側的對流傳熱系數。結果顯示，轉速越大，傳熱效果越好，且轉速對管外對流傳熱系數影響顯著；螺距越大，傳熱效果越好，但螺距對管外對流傳熱系數影響較小，螺距為3倍管外徑的管外對流傳熱系數僅比1．67倍管外徑的大10．1％。這個結論為反應釜的設計提供了可靠的設計依據。

(2)對攪拌釜內的傳熱過程進行CFD數值模擬，采用分段模擬策略，在接近真實的前提下節省了大量計算時間。從多個方面證明了模擬方法的可靠性，盤管出口溫度模擬結果與實驗結果的偏差在O．5K以內，管外對流傳熱系偏差在15％以內，模擬所得功率準數與Bates圖查得值接近。此外，管外對流傳熱系隨螺距變化的趨勢也與實驗結果一致，充分證明了模擬方法的可靠性。

(3)利用所建立的模擬方法，改變攪拌釜的結構參數進行模擬研究，得到一些結論。攪拌槳槳徑對傳熱影響較大，在設計范圍內盡量采用大槳徑攪拌槳；從傳熱的角度看，盤管中心與釜壁的距離并不是越大越好，小的空隙反而有利于傳熱；雙列盤管可以在增加換熱面積的同時提高傳熱效果；雙層槳加強了釜中心的流動混合，但盤管的傳熱效果并沒有提高。

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