填充床换热器内置圆形通道对取热的影响

利用fluent三维数学模型研究了蜂窝陶瓷填充床内圆形通道特征尺寸对内置换热器取热的影响。结果表明,换热管周围热气体平均流速随着内置圆形通道直径的增加而减小,取热效率则随着圆形通道直径增加呈现先增加后减小的趋势,并存在最大值;在管内工质水工况确定的条件下,换热器取热受换热管周围热风流速、风温的影响以及来自蜂窝陶瓷端面与内部通道辐射的影响。     

小管径内螺纹铜管在空调换热器上的应用分析

主要针对小管径内螺纹铜管在空调换热器上的应用进行分析研究.分析管径小型化产生的直接经济效益,对换热和管内压降的影响;以及对空调换热器的内螺纹铜管称重分析.结果发现:相同长度的内螺纹铜管,Φ5mm比Φ9mm的材料成本至少减少55%,制冷剂充注量只是原来的26.6%;蒸发器和冷凝器的换热系数都随制冷剂质量流率的增大而增大,相同的质量流率下,Φ5mm内螺纹管的换热系数比Φ7mm的大,蒸发器的换热系数要比冷凝器的大;内螺纹管管径小型化,换热器制冷剂侧压降特别明显;在目前的空调换热器市场上,Φ5mm小管径内螺纹铜管并没有广泛应用,约占全部内螺纹铜管使用量的2.98%.     

水平管内的过热冷凝传热性能数值模拟

对过热冷凝区的气液两相流动进行了数值模拟,获得了过热冷凝区温度分布、换热系数及压降情况。结果显示,过热冷凝换热系数介于气体单相对流和饱和冷凝之间,其换热系数随着工质焓值降低而增大。结合模拟结果分析了过热冷凝区的换热系数随工质焓值降低而增大的变化趋势。通过对比试验与模拟数据验证了该模型的准确性,解释了冷凝过热换热系数高于单相对流换热系数的原因。     

新型鼓泡管通道换热性能的数值分析

针对热回收领域由于积灰、阻力损失大等造成换热器换热性能差的缺点,提出了新型鼓泡换热管结构。建立周期性单元流道数值计算模型,对其换热性能进行研究,结果表明:顺排分布鼓泡时,鼓泡间距为16mm的鼓泡管换热性能最好,换热通道的阻力损失随鼓泡间距的增大而减小;鼓泡间距为16mm的换热通道,鼓泡叉排分布时的换能因子j较顺排分布时的换能因子提高30.61%,阻力特性因子f较顺排时降低了32.46%。     

燃气辐射管高效换热器性能分析

对采用换热管簇及带烟气引射回流的U型辐射管换热器的性能进行了热态模拟试验研究，结果表明，换热管簇大幅增加了有效换热面积，提高换热系数，强化换热效果,换热器换热效率在77.5%～87.1%,回收率在50%左右；而烟气引射回流降低了NO_X排放,烟气中NO_X体积含量在77.3～123.4 mg/m³，相比于现有辐射管换热器具有明显的优势。     

利用移动床二次回收高炉渣余热实验研究

以离心粒化的高炉渣粒为热源,以空气为换热介质,利用自行设计的移动床,进行了高温渣粒的余热回收实验。文章研究渣粒质量流量、空气体积流量和渣粒初温对热回收效果的影响。实验结果表明:随着空气体积流量的增加,出口空气温度减小,而热回收率增加,其中空气流量在200~400m~3/h范围时,热回收率增加明显,当空气流量到达400m~3/h时,热回收率增加缓慢。渣粒流量在0.033~0.045kg/s之间时,空气温度随着渣粒质量流量增加明显升高,超过0.045kg/s之后,空气温度变化趋于平缓,但热回收率反而下降。空气温度随着渣粒初温的增加而增大,但在实验条件下,热回收率略有下降。     

一种新型吸收式热泵开路循环的性能分析

对作者提出的一种可将中低温余热转化为有用蒸汽的新型吸收式热泵开路循环进行了进一步的性能分析。结果表明:发生器输出过热蒸汽的压力随发生器溶液浓度的减小(亦即冷却结晶温度的降低)而线性增大;吸收器输出饱和蒸汽的压力随吸收器溶液浓度的增加而线性增大,而投入蒸发器低温余热的温度随吸收器溶液浓度的增加而线性降低。该循环由于具有吸收溶液的冷却结晶过程,原理上可利用温度50℃左右的低温余热制取0.2MPa的饱和蒸汽。     

低翅片管换热过程的数值模拟及其结果分析

以用于冷凝器中的低翅片管为研究对象,利用ANSYS中的流体传热分析模块FLOTRAN CFD,建立管内通R22制冷剂,管外通空气的翅片管换热过程的二维模型,并对其进行流固耦合模拟分析.研究采用正交实验的方法,探究了换热过程中流场与温度场的分布状况,并结合传热学、流体学理论对结果进行了分析,研究表明:在等热流的情况下,翅片管的换热性能明显优于光管,在指定范围内,翅片管换热性能随翅片间距的增加而增强,随翅片厚度的增大而减弱,随翅片高度的增大而增强,但管外压降却随翅高的增大而显著变大,综合考虑换热性能与压降,对翅片管的结构参数进行了优化.      

扦入件式管状换热器的设计计算

扦入件式换热器在国外已被广泛应用,目前国内已有使用,该种换热器在一定工况下使用,具有传热效率高,结构紧凑(单位体积换热面积大),壁温较低等优点,例如广洲溶济厂在甲醛废热锅炉中采用麻花铁扦入件,在实际运行中测得α_扦/α_光=3.132(α_扦、α_光分别表示管内使用扦入件与没有扦入件时的给热系     

主换热器热端温差过大的故障分析及处理

针对在空分设备运行过程中主换热器热端温差过大的现象,从换热介质和热端温差变化阶段的系统运行情况入手,分析了热端温差过大的原因,用压缩空气从下塔对换热器至分子筛吸附器出口之间管道进行反吹,排除了故障,空分系统投入正常运行。     

6061铝合金带筋圆管在线淬火模拟分析

通过喷水淬火实验获得6061铝合金的冷却曲线,结合数值计算方法获得材料的在线淬火换热系数,运用ABAQUS有限元软件对带筋圆管在线淬火过程进行了动态模拟。结果表明：在淬火开时阶段,换热系数较小,随着淬火温度降低,换热系数逐渐增大至峰值2kW／m。℃,随后又逐渐减小;在圆管筋部外边缘处冷却最快,型材内表面与筋的连接处冷却最慢;淬火开始2s内型材的整体温差近100℃,随后温差显著减小,型材各部分的温度趋于均匀;淬火初始阶段,管外壁及筋外壁表现为拉应力,管内壁和筋内壁表现为压应力,随着淬火的进行,压应力和拉应力互相转变,最大拉应力和压应力分别为21．7MPa和28．7MPa。     

Al_2O_3-H_2O两相流流体强化换热性能研究

将固体颗粒加入到传统换热介质中形成固-液两相流流体,是一种新型的强化换热介质。设计小型卧式直管加热炉试验装置,用粒径分别为60 nm,150 nm,55μm及质量分数为1%的Al2O3-H2O两相流流体做换热试验,在流量为7 L/min、8 L/min、9 L/min和炉温为80℃、100℃、120℃、140℃情况下使用计算机对加热直管内、外壁温度和进、出口流体温度数据进行采集和分析。研究发现:固-液两相流流体强化对流传热的效果与颗粒的粒径、流体的流速和加热炉炉温有关。     

Si含量对高硅电工钢热变形与动态再结晶行为的影响

采用Gleeble-3800D热模拟试验机在应变量0.6、变形温度750~1050℃、应变速率0.01~1 s-1工艺条件范围内, 研究了Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的热变形与动态再结晶行为.采用线性回归方法, 建立了三种成分实验钢的流变应力本构方程.计算得到Fe-5.5% Si、Fe-6.0% Si和Fe-6.5% Si高硅电工钢的热变形激活能分别为310.425、363.831和422.162 kJ·mol-1, 说明Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的热变形激活能随Si质量分数的增加而增大, 这使得Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢相同条件下的变形抗力随Si含量的升高而增大.采用金相截线法对不同成分和变形条件下实验钢的动态再结晶百分数进行了统计, 结果表明: 同一热变形条件下, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的动态再结晶百分数随Si质量分数的升高而减小.本文实验条件下, 当变形温度为750~850℃时, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态回复; 而变形温度为950~1050℃时, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态再结晶.      

块矿带式机干燥过程数学模拟研究

本文以块矿带式机鼓风干燥为研究对象，借助Fluent软件建立多孔介质床层内质量、动量、能量双方程和以及水分迁移方程的耦合数学模型，研究不同工艺条件下台车去湿量的变化规律。研究结果表明：随着鼓风温度的增加，料层去湿量增大，料层前缘在干燥时间为150 s左右发生水汽冷凝；在鼓风速度为1.43 m/s,鼓风温度为300℃的条件下，料层的去湿量与初始含水量的关系不大；随着鼓风速度的增大，料层去湿量增大，在干燥时间为360 s,鼓风速度分别为1.08、1.43、1.79 m/s时，料层最大去湿量分别为31%、36%、40%,且速度增大，冷凝区减少，但是冷凝值增大。     

FGLV型立式容积式换热器

FGLV型立式容积式换热器是由总参工程兵第四设计研究院研制设计而成的一种高效节能产品。它具有结构独特、性能优越、传热效率高、换热效果好、节约能源、维修方便等优点。由于该型换热器的传热盘管在壳体内水流冲动时可上下浮动,自由冲撞,高频振动,可使被加热水发生扰动,增强了传热效果,同时也可使水垢不易粘附在盘管外壁上,     

热烧结矿竖式冷却过程传热特性

与传统环冷相比,烧结竖冷拥有漏风率低、换热效率高的优势。为此利用竖冷试验装置,在某烧结厂取热风与热烧结矿研究了竖式冷却过程气固对流换热特性。研究表明,烧结矿竖式冷却过程中影响传热特性的主要因素为冷却风的流量及温度。烧结矿和冷却风对流换热系数随着烧结矿温度的升高而增大,且随着冷却风流量的增大以及冷却风温度的降低,对流换热系数也随之增大。基于白金汉定理,结合试验数据拟合得出了描述烧结矿与冷却风传热特性的准数关联式,其模拟性较好且平均相对误差为7.25%。     

空分装置预冷系统改进及分析

对空分装置现有预冷系统进行改进,增设冷冻机组,并且增加板式换热器进行辅助换热,在氧气产量不变的条件下,既可增加氮气产量,又可降低空冷塔的进水温度,保证空分设备安全稳定运行。通过对工艺流程及各设备单元的质量、能量平衡分析,讨论了冷冻水温度、氮气流量等参数对工艺流程的影响。结果表明所需冷冻机制冷量、电机功率、冷冻机冷却水流量等参数均随提氮量增大而增大,随进水冷塔的冷冻水的温度升高而升高。     

COREX煤气富氢改质的数值模拟

考虑到COREX熔融还原炼铁工艺中高温煤气物理余热的有效利用和富氢预还原的可行性,模拟了在某一假想碳基填充床内待改质气流通量和气体温度对改质过程的影响。模拟结果表明,在碳基填充床内进行煤气富氢改质是可行的;水消耗量随气流通量或气体温度的提高而增加,碳消耗量随气体温度的提高而增大,但随气流通量的增加而减少;改质后φ（CO）随气流通量或气体温度的提高而减少,φ（H2）随气体温度的提高而增加,但随气流通量的增加则先增加后减少。     

热烧结矿竖式冷却过程传热特性

 与传统环冷相比，烧结竖冷拥有漏风率低、换热效率高的优势。为此利用竖冷试验装置，在某烧结厂取热风与热烧结矿研究了竖式冷却过程气固对流换热特性。研究表明，烧结矿竖式冷却过程中影响传热特性的主要因素为冷却风的流量及温度。烧结矿和冷却风对流换热系数随着烧结矿温度的升高而增大，且随着冷却风流量的增大以及冷却风温度的降低，对流换热系数也随之增大。基于白金汉定理，结合试验数据拟合得出了描述烧结矿与冷却风传热特性的准数关联式，其模拟性较好且平均相对误差为7.25%。     

含碱高炉渣硫容量的研究

采用气-渣平衡法测定了1500 ℃时含碱高炉渣的硫容量.研究结果表明:实验条件下,w(CaO)/w(SiO2)为0.86～1.26时,硫容量随w(CaO)/w(SiO2)的增大而增大;w(MgO)为5%～18%时,硫容量随MgO含量的增大先增大后减小,在w(MgO)为8%左右时达到最大值;w(Al2O3)为12%～18% 时,硫容量随Al2O3含量的增大是先增大后减小,在w(Al2O3)为13%左右时硫容量达到最大值;在w(CaO)/w(SiO2)为0.86、0.96、1.06和1.16的条件下,硫容量随w(K2O Na2O)含量的增大而小幅度增大.