填料间壁式低温换热器的轴向导热

网络方法是便于计算机模拟复杂结构换热器特性的有效方法。减少轴向导热量是提高换热器效率的有效措施之一。以填料间壁式换热器的热网络模型为基础￣［１］，定量地分析了轴向导热对换热器性能的影响，确定了轴向导热对换热器性能影响最为严重的部位；为设计和制造高效率的填料间壁式换热器提供依据。     

直接蒸发冷却术语诠释

以直接蒸发冷却术语为研究对象,指出了直接蒸发冷却术语的重要性,并着重诠释了滴水填料式直接蒸发冷却、喷淋式直接蒸发冷却以及高压喷雾(微雾)直接蒸发冷却三者的基本工作原理及其之间的关系等。     

基于无量纲模型的直接蒸发冷却填料性能计算与分析

在BorisHalasz提出的适用于蒸发冷却设备通用数学计算模型基础上,考虑了因水蒸发或者凝结而引起水的质量变化对于系统的影响,建立了更加符合实际应用情况的直接蒸发冷却（DEC）填料的数学计算模型。并利用该模型探讨了蒸发冷却填料的性能及内部温度分布,同时对填料的结构参数以及运行条件进行了优化。     

新型椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器研究

本文设计了一种新型椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器,该冷凝器采用套管结构,制冷剂在圆型内管与椭圆形外管之间的环形区域流动,同时与内管中的冷却水、外管外的喷淋水及冷却空气进行热量交换。以北京阜通地铁站为实测地点,对位于该站的圆管-管翅式蒸发式冷凝器运行数据进行现场实测,以实测数据为基础对椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器进行传热理论和机理分析,并通过Fluent数值模拟,将模拟结果与圆管-管翅式蒸发式冷凝器的实际运行数据进行对比。研究结果表明:当空气入口温度为27℃、空气流速为3～4 m/s时,椭圆形套管-管翅式换热器管外压降与圆管-管翅式换热器相比降低11. 18%～14. 65%;当喷淋水温度为27. 5～33. 5℃时,椭圆形套管-管翅式换热器出口制冷剂温度比圆管-管翅式换热器模拟值低2. 66～10. 21℃;当入口制冷剂温度大于44℃时,椭圆形套管-管翅式换热器出口制冷剂温度比圆管-管翅式换热器实测值低1. 9～4. 3℃,其总传热系数比圆管-管翅式换热器提高47. 42%。     

间接蒸发冷却板式换热器换热性能的数值模拟

应用计算流体力学(CFD)方法建立了间接蒸发冷却板型换热器内三维层流流动与传热的数学物理模型;对影响蒸发冷却换热器换热性能的主要因素进行了数值计算和预测;通过计算表明,换热器通道间距、空气的迎面风速,以及一次风的干球温度的变化对换热器效率有很大的影响;分析了不同参数时通道内流场、能量场以及换热器效率的变化.     

双股流低温缠绕管式换热器设计计算方法

提出一种适用于双股流逆流型缠绕管式换热器的换热工艺计算方法,应用数值模拟方法确定双股流缠绕管束基本物理参数.按照双股流甲醇-甲醇缠绕管式换热器计算流程进行编程迭代计算,对比分析计算数据并建立双股流低温缠绕管式换热器管束模型.研究表明:引入数值模拟方法可简化双股流缠绕管式换热器管束的缠绕工艺,获得双股流缠绕管式换热器结构总体设计参数并应用于建模过程.将所建模型及相应三维物理模型应用于传热工艺计算过程,可通过编程计算并优化双股流换热整体设计计算过程.     

间接蒸发冷却器不可逆(火用)损失研究

通过CFD方法模拟了逆流、顺流和叉流三种流动形式的间接蒸发冷却过程,分析了换热器内的温度和湿空气的值变化情况,讨论了有用能的转化关系和不可逆损失。为深入理解间接蒸发冷却器内的传热、传质过程和能量的传递与转换过程提供了参考。     

蒸发式冷凝器的优化设计

通过对蒸发式冷凝器换热原理进行分析,将立管间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却填料和冷凝盘管相结合,提出冷凝效率更高的复合型蒸发式冷凝器,并对其主要部件进行设计计算,得出各部分所需换热面积,此设计计算简单实用。     

绕管换热器壳侧气相流动实验与数值模拟

搭建了绕管换热器壳侧流动实验平台,并对一个竖直布置的4层绕管式换热器进行了壳侧空气流动实验。与关联式进行对比,包含换热器结构参数的Messa压降关联式,平均绝对偏差12.82%。同时,针对绕管式换热器壳侧几何结构的周期性,利用周期性边界条件,简化了绕管换热器壳侧的几何模型。并应用简化后的三维微元结构对绕管壳侧的传热和压降特性进行了数值模拟。模拟结果与实验较为吻合,压降的平均绝对偏差为16.81%。     

间接蒸发冷却器不可逆[火用]损失研究

通过CFD方法模拟了逆流、顺流和叉流三种流动形式的间接蒸发冷却过程，分析了换热器内的温度和湿空气的[火用]值变化情况，讨论了有用能的转化关系和不可逆[火用]损失。为深入理解间接蒸发冷却器内的传热、传质过程和能量的传递与转换过程提供了参考。     

板式蒸发式冷凝器传热传质的数值模拟

根据能量守恒和质量守恒定律,对板式蒸发式冷凝器中制冷剂、冷却水与空气之间的传热传质过程,建立了热质交换过程的二维数学模型,由此分析板式蒸发式冷凝器中冷却水温度、空气温度和空气含湿量等参数的分布规律,以及空气流速、干湿球温度、冷却水喷淋密度和冷凝温度对板式蒸发式冷凝器热流密度的影响,并将模拟结果通过实验进行了验证,两者之间的误差在10%以内。研究表明:板式蒸发式冷凝器的热流密度随进口空气流速的增加而增大,随湿球温度的升高而减小,几乎不受进口空气干球温度的影响;热流密度随着冷却水喷淋密度的增加逐渐增大,但增大至一定量后不再对热流密度有明显影响;冷凝温度越高,其热流密度越大。上述结论对板式蒸发式冷凝器的优化设计具有指导意义。     

大型工业用蒸发式冷却器的换热模型与仿真

在分析大型工业用蒸发式冷却器的稳态换热模型的基础上,针对工作介质无相变的蒸发式冷却器编制了稳态传热仿真程序,利用该程序,可以进行设计计算以及设备内部流体温度或焓值分布的模拟计算,并分析了配风量和配水量对换热面积的影响.最后利用该仿真程序设计了全年运行的蒸发式冷却器配风量的调节方案,以达到节约设备能耗的目的.     

水冷套管式CO_2气冷器的设计及实验研究

本文设计了一台CO_2套管式气冷器并对其进行了换热特性的实验研究。该气冷器采用逆流三重套管,CO_2在内管流动,冷却水在内外管间流动。实验研究了不同CO_2质量流量、入口压力和冷却水温度对传热系数、换热量和换热器效能系数的影响。实验结果表明,随着CO_2质量流量的增加,传热系数和换热量均呈先增后减的趋势,换热器效能系数逐渐减小;CO_2质量流量不变时,传热系数、换热量和换热器效能系数均随气冷器CO_2入口压力的升高而逐渐增大;随着冷却水温度的升高,传热系数、换热量和换热器效能系数均逐渐减小。     

翅片管换热器空气侧换热模型在低气压环境下的适用性研究

本文总结了现具有较高认可度且具有相当预测精度的空气侧换热特性的理论预测模型,选用常规平直铝翅片铜管换热器在典型的空调工况(空气干球温度为27℃,湿球温度为19. 5℃,换热器迎面风速为1~4 m/s,入口水温为7~13℃,流速为1. 8 m/s)下,对现有模型在低气压环境(40~100 kPa)下的适用性进行分析研究。实验研究表明:在试验工况下,随着换热器所处环境压力的降低,常压模型预测值与实验值的偏差急剧增加至127. 4%^-36. 6%,且常压模型预测值普遍偏大。同时低气压环境下管排数的影响依然存在,且更加显著。基于本文实验数据对3个常压模型进行环境气压修正后,预测精度大幅提高:在试验工况下,最大偏差分别降至32. 63%、24. 91%和21. 74%,平均偏差为1. 79%、-2. 90%和-8. 59%,在±20%的误差带内修正模型预测精度比分别达到90. 97%、93. 75%和88. 96%。     

椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器传热性能实验研究

本文搭建了蒸发式冷凝器性能测试系统,采用控制变量法实验研究了迎面风速、喷淋密度、湿球温度、循环水温度、冷却水流量各参数变化对椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器传热性能的影响。实验结果表明：该冷凝器实验系统的最佳迎面风速和喷淋密度分别为3.1 m/s和0.005 6 kg/(m·s),冷凝器管外空气压降随迎面风速的增大而迅速增加;随着空气湿球温度升高,冷凝器外传热过程的热流密度(即外热流密度)降低67.5%,而内传热过程的热流密度(即内热流密度)增大47.5%,依靠内传热过程的增强,冷凝器性能良好;随着循环水温度升高,冷凝器的内热流密度降低率高达64.6%,传热性能急剧下降;随着冷却水流量增大,冷凝器的内热流密度大幅提高2.92倍,总热流密度增大21.1%,传热性能显著增强;该冷凝器在低湿球温度、低循环水温度、大冷却水流量的工况下传热性能较优。     

圆柱型翅片管换热器变工况传热性能模拟与分析

基于分排参数模型,本文建立了圆柱型翅片管换热器的性能仿真计算模型,对换热器的传热性能进行计算,并进行实验验证。结果表明:换热量的平均相对误差最大,为6.31%;出风干球温度的平均相对误差最小,为0.61%。计算所得各性能参数与实验值吻合良好。根据仿真模型,对不同制冷工况下的换热器进行计算,研究了循环风量、水质量流量、进风干球温度以及进水温度的变化对换热性能的影响。分析换热器的变工况特性可预测其非设计工况下的换热性能,并为换热器的运行工况调节提供依据。     

三角形波纹板式溶液热交换器传热特性研究

为了解三角形波纹板式溶液热交换器的传热特性，通过对其物理数学模型的求解，并与平板式溶液热交换器相对比，得到了三角形波纹板式溶液热交换器的流动、传热特性以及不同溶液流速对其传热性能的影响。研究三角形波纹板式溶液热交换器的波纹形状对其流动、传热性能的影响，得到波纹长度、波纹夹角与换热器的传热系数、换热器内流体压降的关系，其结果可为溶液热交换器的设计与优化提供依据与理论指导。     

涂抹式表面蒸发冷却换热器性能的实验研究

提出了一种在盘管换热器外表面进行涂抹布水的蒸发式冷却形式。通过实验,分别研究了涂抹水量和转速、换热盘管管径、换热盘管长度、换热器的工作冷却水流量以及空气含湿量等因素对换热性能的影响。实验得出空气含湿量每提高 1%,单位面积换热量下降 2%左右。分别对三个不同规格的换热器进行了五种工作流量的对比实验,给出了换热器制作规格及其工作流量的优化建议。     

滴形管换热性能的实验研究

采用特殊形状和表面的管子是最为常用、有效的强化换热手段。本文基于滴形管换热器回收天然气锅炉排烟余热,提出了烟气侧的换热系数实验关联式。通过改变换热管间的排列间距,在不同烟气流量下,对圆管和滴形管的换热性能及影响因素进行了分析。与实验数据比较,验证了实验关联式可正确反映凝结换热的特性。结果表明:不同烟气量通过滴形换热管的压损小于圆管,约为圆管的0.33~0.38倍;烟气温度降大于圆管;冷却水通过滴形管的温升高于圆管;换热系数滴形管比圆管的提高约7%,表明滴形管的换热性能优于圆管。因此对于有凝结换热过程发生时,滴形换热管具有强化换热的作用。