新型高效U形铜管换热器的研制与应用

研制的高效铜管换热器应用于蒸气采暖供热工程，其采用双侧强化低肋管，换热效率比采用光滑管可提高２００％￣３００％，并且具有传热快，不易结垢、节能效果显著（蒸气耗量节约３０％）等优点，在化工，供热等行业具有广泛的应用前景。     

肋片形状对强化传热效果的影响

本文对三种高效肋片——纸花肋、齿形肋、铜丝肋与普通平圆肋在吸风式直流风洞上,以热管作为试验芯进行了性能对比实验研究.采用微型计算机(APPLE—Ⅱ)对实验数据进行整理,得出了各种性能关系曲线;并按综合传热和流动阻力的性能比较方法,以平圆肋为基准对各高效肋片进行了比较.实验发现,在迎面风速为1.5～3.5m/s内,纸花肋、齿形肋、铜丝肋的外表面平均放热系数与平圆肋相比所增加的量分别约为:65%、20%、15%,各肋片的性能比值因子约为:1.40、1.14、1.07(平圆肋性能比较因子为1).本文采用改变肋形、达到强化传热以提高气侧放热系数的方法是有效的.我们设计的两种高效肋片——纸花肋、齿形肋,与普通平圆肋相比更经济,适用于空冷换热器以改善换热性能.铜丝肋的经济性在一些场合还不如平圆肋,需要进一步改进.     

三维内肋管内油的层流换热实验研究

介绍一种高效传热管件——三维内肋管。通过实验与光管进行换热及流阻上的比较,再通过多元回归方法得到了热阻及换热实验关联式,井分析了肋形结构尺寸和排列方式对三维内肋管内高粘性流体在层流状态下的受迫对流换流热及流阻的影响。     

带弧状凸起波纹人字条缝肋片管空气表冷器的研究

本文分析探讨了高效肋片的强化传热机理,设计了一种新型肋片——带弧状凸起波纹人字条缝肋片,并制作了样机.通过正交试验设计,对试验工况作了安排;采用单纯形法,在微机上对试验数据进行了处理,拟合出了采用此肋片制作的空气表冷器性能试验关系式.结果表明:本研究表冷器较条缝型表冷器在迎面风速2.0～2.5m/s,水流速0.8～1.5m/s的最佳运行范围内,由于传热性能提高,改进换热器结构设计,外形体积缩小47～88%,材料减少15%.本研究的表冷器达到了节省有色金属耗量、紧凑小型化的目的,有推广应用价值.     

螺纹槽管冷凝器若干应用问题的探讨

介绍了螺纹槽管用于船舶冷凝器中的几个问题,在光管冷凝器与螺纹槽管冷凝器对比试验研究的基础上,给出了冷凝器传热、水阻及冷凝特性的试验结果,对螺纹槽管冷凝器的传热性能做了评价,对螺纹槽管的疲劳强度进行了试验及分析,并对螺纹槽管的结垢问题做了论述,所得结果为螺纹槽管开发用于船舶冷凝器提供了依据。     

水平翅片管外凝结液膜分布及换热特性影响研究

肋片管换热技术被广泛应用于工程实践,当有凝结现象发生时,液膜对换热产生热阻,因此,为强化换热有必要对液膜分布进行研究。建立了水平翅片管的物理模型,基于Nusselt理论及修正的膜理论,推导出了肋片侧壁以及肋间基管的凝结液膜厚度和换热系数计算式,并对模型进行了验证。通过对水平梯形肋片管的计算,结果表明:在非淹没区,肋片侧壁的凝结液厚度沿圆周方向不断增厚,沿肋高方向变薄,局部凝结换热系数沿圆周向减小,沿肋高方向增加;基管上圆周角0°~φf范围内液膜不断增厚,并在靠近淹没区急剧增厚,局部凝结换热系数减小;肋片间距的大小对换热性能有较大的影响,因此,通过优化最佳肋片间距可以提高肋片管的换热性能,为设计出高效换热器提供一定的参考。     

高Pr数流体在三维内肋管中临界雷诺数研究

采用正交试验设计方法,以未使用过的润滑油为工质,对高Pr数流体在肋叉排列三维内肋管中的流动特性进行了试验研究.结果表明:采用肋叉排列的三维内肋管可使高Pr数流体在较低的雷诺数下实现从层流向湍流的转变,其临界雷诺数Recr范围为100～200.在工程应用中,采用三维内肋管进行高黏度流体换热,容易使流动处于换热系数较高的湍流区获得明显的强化换热效果.用最小二乘法对试验数据进行多元线性回归,得到了肋叉排列的三维内肋管肋形结构对流态转变的临界雷诺数的准则方程式,为后续的分区强化传热提供参考.     

螺旋肋片管与气固多相流传热特性研究

本文在试验的基础上对气固多相流横向冲刷螺旋肋片管的传热特性进行了研究。试验所用物料为平均粒径ｄｐ＾－＝４４μｍ电厂灰和ｄｐ＾－＝１２０μｍ细石英砂。颗粒重量浓度Ｍｓ在０￣４．５ｋｇ／ｋｇ范围内。结果表明,螺旋肋片管与气固多相流传热与气流Ｒｅ数,颗粒浓度以及颗粒尺寸均有关,在较细颗粒和较低Ｒｅ数下,气固多相流强化传热程度随颗粒浓度的增加而增加。     

界面渐进结冰融冰过程的试验研究

提出了一种应用热泵节能技术的高效界面渐进冷冻试验系统,并对该系统中的界面渐进结冰融冰过程进行了分析和研究,试验数据重复性良好,验证了所建试验系统的可靠性。研究结果表明,随着换热管表面结冰厚度的增加,系统性能系数和换热管结冰速率都有一个从迅速减小到缓慢减小再迅速减小的过程;增加管排密度、减小结冰厚度或采用带肋片的换热器,能够显著提高系统的性能系数;采用特殊设计的在低压比下高效运行的压缩机,能够大幅提高系统的性能系数。     

带翼内凸筋D形铝管连续挤压生产工艺的研究

运用所制定的连续挤压工艺生产方案生产了具有高效传热性能的铝内凸筋D形管，通过连续挤压试验，D形管对影响机械性能的因素以及对传热效果有显著影响的D形管凸筋高度的成形规律，从工艺分析的角度进行了研究，为进一步推广工业化生产提供了有价值的数据和理论指导．     

制冷换热器肋片管的强化换热实验研究

以制冷换热器常用的矩表平肋片管作为比较对象，对四种不同片型的肋片管在吸风式直流风洞进行了空气外掠单排肋片管的对比性实验研究，得到了具有实用价值的结论。     

外翅片铸铁管在低温空冷器中的应用探讨

为消除间隙热阻对传热造成的不利影响,采用自行设计的外翅片铸铁管制成空气冷却器,在较低温度下进行了冷却冷媒溶液的实验研究,验证了铸铁式空冷器的制冷效果.通过实验,得到了铸铁式低温空冷器在不同流量下的传热系数,以及在特定流量下的传热性能.实验结果表明,铸铁式空冷器的传热系数是随着管内工质流速的增加而增大的,并且增加的幅度是逐渐减小的.外翅片铸铁管消除了间隙热阻,换热能力较好,同时造价低廉,可以作为低温空冷器的散热管使用.     

内翅片换热管力学性能的研究

在各种高效列管式换热器中,作为传热及压力承担者的换热管的设计是关键技术之一.分析了翅片管的结构和特点,基于COMOSWORKS有限元分析模块,对CNG冷却器中应用较为广泛的内翅片管承载能力进行了应力分析.     

应用于低压省煤器的H型鳍片管传热分析

锅炉排烟温度过高会造成热损失,增设低压省煤器对于降低电厂排烟温度,提高电厂热经济性,保护空气预热器的安全运行具有重要意义。H型鳍片管是一种广泛应用于低压省煤器的换热元件。本文以一种H型鳍片管为例,通过数值模拟对其传热过程进行了分析,获得了H型鳍片管翅片侧表面传热系数和流动阻力随烟气流速和鳍片节距的变化规律。     

热管技术研究、发展与工业应用

介绍了一些热管技术在工程的典型应用，包括废热回收设备和工业过程设备．水碳钢热管技术在许多工程领域都得到了成功应用,如：用于废热回收、节能与环境保护的空气预热器和废热锅炉．液态金属高温热管技术在过程装备得到了广泛应用。高温热空气发生器和热管技术在化学反应器中也能发挥作用，如在氨合成塔中的应用．热管技术的成功应用是建立在热管技术的基础研究之上的，这些研究包括：热管内汽液两相流动与传热、热管传热极限、热管传热强化和热管材料相容性与热管的寿命等方面理论和实验研究．高效传热与传质的热管设备在许多工程应用领域将会得到越来越重要的应用．     

小型平板热管的传热特性

以丙酮、乙醇和水为工质,对小型平板热管在充液率为20%~90%的传热性能进行了实验研究。测量了热管蒸发段和冷凝段管壁、加热和冷却风道进、出口截面等处的温度分布,计算了传热量和传热系数。根据实验结果总结出了工质、充液量和热流密度对热管传热系数的影响。得出该平板热管以乙醇为工质的传热性能最好,传热极限qmax为16~17 kW/m2,最佳充液率为50%,并给出平均传热系数综合关联式。实验结果可供工程设计参考。     

冷风机性能的实验研究

利用房间热平衡对冷风机的性能进行了实验研究,确定了冷风机制冷量和传热系数的变化规律,并由实验结果推导出了冷风机空气侧放热系数的计算公式。     

自然对流条件下两种垂直放置纵向翅片管传热特性的数值分析

采用数值计算的方法对垂直放置的封闭式纵向翅片管和开放式纵向翅片管自然对流条件下的传热特性进行研究,得到了在基管恒壁温条件下两种不同类型翅片管周围的温度场与速度场,及其散热量、金属热强度及自然对流换热系数.结果表明,封闭式纵向翅片管的散热量、金属热强度以及自然对流换热系数都要高于开放式翅片管.因此在结构参数一定时,封闭式纵向翅片管要优于开放式翅片管.     

自然对流条件下两种垂直放置纵向翅片管传热特性的数值分析

采用数值计算的方法对垂直放置的封闭式纵向翅片管和开放式纵向翅片管自然对流条件下的传热特性进行研究，得到了在基管恒壁温条件下两种不同类型翅片管周围的温度场与速度场，及其散热量、金属热强度及自然对流换热系数。结果表明，封闭式纵向翅片管的散热量、金属热强度以及自然对流换热系数都要高于开放式翅片管。因此在结构参数一定时，封闭式纵向翅片管要优于开放式翅片管。     

H型翅片管束空气流动及换热特性

为了对不同排列方式的H型翅片管进行数值分析,建立不同布置方式下H型翅片管束流动及换热数值模型,获得两种典型布置下的流动及传热特性变化规律。结果表明,H型翅片特殊沟槽结构使背风侧形成纵向冲刷流场,存在明显的三维流动特征,使得其具有自清理、不易积灰的功能;错排翅片基管传热系数大于等间距排列的基管,并且随速度增大,换热效果差异越明显;管束行距对翅片管传热系数的影响明显大于列距的影响,管束行距增大,引起流道内空气平均速度下降,传热系数降低,流道损失减小。