机械工程学报

作者：张周卫, 代德山, 汪雅红, 牛旭转

单位：1. 兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所 兰州 730070;2. 兰州交通大学环境与市政工程学院 兰州 730070

关键词：低温缠绕管换热器,螺旋绕流压降计算,单元螺旋压降法；

基金：国家自然科学基金(51666008)、甘肃省拔尖领军人才(6660030203)和甘肃省创新驱动助力工程(GXH20230817-2)资助项目。

多股流低温缠绕管换热器管内流体主要以螺旋交叉绕流为主，在天然气及氢气液化等低温工况下难以确定管侧压降数学计算模型，不能为低温动能损失设计提供理论依据；建立了低温缠绕管螺旋交叉结构系统物理模型、不同尺度螺旋缠绕管单元数学模型及压降单元数值模型；针对不同螺旋缠绕管物理模型，提出了单元螺旋压降计算模型及方法，并进行了单元模型压降数值模拟研究；构建了不同结构参数螺旋缠绕管实验模型并对单元理论模型及数值模型进行了实验验证。研究表明：单元螺旋压降法可用于解决复杂低温缠绕管换热器管侧压力损失的工程计算难题，为不同尺度不同结构的螺旋交叉缠绕管压降计算提供理论依据及工程设计方法。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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