换热器壳程局部传热系数的测定方法是什么？

换热器壳程局部传热系数的测定方法是评估和优化换热器设计的关键参数之一。这些方法通常涉及实验研究、数值模拟以及理论分析，以确保准确性和可靠性。

一种广泛使用的实验测试方法是通过测量气体在换热器管束间的局部表面传热系数来进行。这种方法的误差分析表明，最大相对误差为5.11%，并且实验结果与数值模拟结果及经验公式吻合较好，最大偏差小于10%。这表明该方法简单、方便且可靠。

另一种方法是采用螺旋折流板管壳式换热器进行实验研究，测量其壳侧局部传热、局部流速及阻力性能2。这种方法能够反映换热器局部相应换热及流场分布规律，并归纳出平均努塞尔准数Nu与雷诺准数Re的关联式，为换热器的实际运用提供了参考依据。

数值模拟也是一种重要的测定方法。通过建立包含主体流路和微小泄漏流道的全流路管壳式换热器流动与传热模型，利用CFD软件进行模拟，可以得到与实际换热器相适应的几何模型。这种方法能够分析各流道在折流空间中对传热和流动的影响，并将数值模拟获得的局部流动与传热数据综合整理得到换热器传热和阻力系数的整体法关联式。

此外，还有研究提出了分段传热算法，针对发生相变传热的换热器，通过迭代计算使管程转向处温度收敛从而得到换热结果，不需要对对数平均温差进行F因子校正7。这种方法能够在温度交叉后自动判断传热方向进行修正计算，运算完成后可以得到换热器内管壳程沿程方向各微段的传热数据，具有较高的准确性7。

换热器壳程局部传热系数的测定方法多样，包括实验测试、数值模拟以及理论分析等。每种方法都有其特点和适用范围，选择合适的方法需要根据具体的换热器类型、工作条件以及所需精度等因素综合考虑。通过这些方法的应用，可以有效地评估和优化换热器的设计，提高其传热效率和经济性。