軟件設(shè)計(jì)到1980年代都很難讓經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師接受，因?yàn)榛瘜W(xué)工業(yè)過程的幾何分析中，往往需要豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，而不是僅僅依靠公式計(jì)算可以得到的。年輕的缺乏經(jīng)驗(yàn)的工程師的設(shè)計(jì)常常被否決，因?yàn)楹蛯?shí)際的運(yùn)行結(jié)果有比較大的差異。具體表現(xiàn)在熱交換器殼的堵塞和管束間的不規(guī)則振動(dòng)。

為了避免超規(guī)定的振動(dòng)，在設(shè)計(jì)時(shí)往往比較采取保守的態(tài)度。這時(shí)要考慮最大的速度和發(fā)生最大速度的地點(diǎn)。但是，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)仍然認(rèn)為速度在整個(gè)管路系統(tǒng)中是一樣的，而實(shí)際上是有差異的，所以和實(shí)際的情況有差異。當(dāng)然，在小范圍管束內(nèi)可以是具有正確性。最近，Alonso Vidal 等使用CFD方法確定了管束幾何學(xué)特性和管束中流體分布特性間的關(guān)系。分析認(rèn)為，流體從一塊擋板邊緣過渡到另一塊擋板時(shí)，流體呈：“噴射“狀態(tài)，局部的流速可能遠(yuǎn)高于平均流速。這會(huì)導(dǎo)致管束中產(chǎn)生瞬間的流體-彈性振動(dòng)，同時(shí)影響了流體的分布，產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象。

在管束間流動(dòng)時(shí)，如果將擋板面積減少40%，在一個(gè)相對比較均勻的流動(dòng)場中，窗口/橫向流比面積為0.79。實(shí)驗(yàn)觀察到，實(shí)際上在擋板邊緣的速度是窗口其他部分的二倍。這就是擋板邊緣之間出現(xiàn)的噴射效應(yīng)。而擋板面上的速度會(huì)下降，而下降的速度是其他擋板的3倍，也是平均速度的30%。如果將管束間擋板面積減少20%，窗口/橫向流比面積為0.78，和減少40%時(shí)很接近。這時(shí)可以觀察到窗口的速度變化正好是18%。在橫向流區(qū)域的速度分布趨于比較均勻。在減少20%的情況下，流動(dòng)分布的惡化情況和面積比得到1.2時(shí)相似。在橫向流區(qū)域的惡化情況和面積比為0.7相似。

筆者建議，只有在流體的幾何學(xué)特性和均勻流動(dòng)狀況接近時(shí)使用。建議擋板面積減少15-30%，最好不要超過25%；窗口/橫向流比面積為0.8-1.2。