1 物理模型

本研究选取图1所示换热器。壳程流体流动过程中会冲击管束并引发振动，弹性管束换热器正是利用管束振动实现强化传热的功能。多个弹性锥螺旋管束等间距地嵌套固定在换热器内。锥螺旋弹性管束由壳程入口到壳程出口方向分别命名为1,2,…,5,6。锥螺旋弹性管束由一个不锈钢连接质量块和两根紫铜螺旋弯管组成。为监测管束的振动情况，在每一排管束质量块表面设置监测点P，每排管束的监测点分别命名为P₁, P₂,…,P₅, P₆。空间锥螺旋结构可以强化壳程流体扰乱程度，延长流体与每排管束热交换时间，从而增强壳侧的传热。为壳程流体域及结构域具体的结构参数。