混装板式换热器参数计算公式的试验研究

以BR0.3型板式换热器为试验对象,在冷热双循环试验平台上,对相同流道不同混装方式的板式换热器进行流动阻力和传热系数的试验测试,获取相应的试验数据。结合板式换热器受涨侧和受压侧流动阻力合并为一个处理阻降的概念,并进行了理论推导,进而对所得的数据进行合理的分析及公式拟合,得到了可以确定传热系数和流动阻力的通用计算公式,从而解决了板式换热器混装中传热系数和流动阻力难以确定的难题,为工程计算带来了极大的帮助。     

板式换热器混装阻力降测试与计算方法研究

鉴于板式换热器冷热两侧测试阻力降有一定差别,提出评价板式换热器阻力降性能的理论阻力降。考虑到测试水温对物性参数的影响,将理论阻力降转化为定性温度为40℃时的阻力降进行数据分析。通过对数据进行无量纲分析,提出计算板式换热器混装阻力降的三种回归模型即一次、二次、三次回归方程模型。计算结果表明:二次回归方程回归效果最好,精度最高。以试验测试数据为基础,通过理论推导,得出计算板式换热器混装阻力降的一个通用计算方法,即用一个拟合关系式来计算板式换热器混装阻力降。计算数据与试验数据对比表明:拟合关系式计算误差不超过5%,说明了此方法的正确性。     

蒸发冷却板式换热器的传热与阻力实验研究

通过对板式换热器传热的理论分析和在干工况、喷淋工况下的实验研究,得出板式换热器在喷淋情形下空气侧喷淋水量对强化对流传热系数的影响关系,进而拟合出喷淋情形下空气侧的对流传热系数的关联式。同时为了综合考虑由于喷淋造成的换热器性能的变化,还对喷淋前后空气侧的阻力变化进行了测试分析。     

热混联板式换热器传热系数计算方法研究

利用板式换热器热工性能测试平台对E100-M深波纹人字形板式换热器进行测试并对试验数据进行分析,发现在热混联板式换热器中,不同混装方式下影响传热系数的关键因素是混合通道所占的比例。对热混联组装方式在全小角至全混角、全混角至全大角的试验数据进行线性拟合,得到相应的传热系数计算公式。通过类比分析得到板式换热器热混联传热系数的通用计算公式,并与试验数据进行比较,发现其计算误差在10%以内。     

椭圆管与扁管管板式换热器换热性能的分析比较

本文对椭圆管与扁管管板式换热器的充分发展的周期性层流流动与换热特性进行了数值计算分析,给出了在400相似文献   

板式换热器性能的数值模拟

建立了人字形板式换热器冷热双流道的流体流动与传热计算模型,利用计算流体力学软件对5组不同速度工况下换热器内流体的流动和传热进行了数值模拟,分析了换热器流道内的速度场、温度场和压力场.结果表明:数值模拟得到的板式换热器进、出口温差和压降与试验测量值的误差均小于6%;换热器内流体的流动和传热存在明显的不均匀性,导致其进、出口的另一侧出现明显的传热"死区";换热器的总传热系数和流道阻力均随着流体流速的增大而增大.     

基于CFD数值模拟的单通道流动分析及结构优化

为探究板式换热器内流体流动不均匀问题对换热器流体分配的影响,本文利用CFD软件对板式换热器单通道单边流流动和对角流流动进行了模拟分析,发现两种流动中都存在着流动不均匀现象,两种流动中最不均匀流动发生在进出口区与换热区交界附近,相对于平均流量差异最大可达35.9%;对角流流动中相邻截面之间的流量差异最大可达30.8%。针对模拟结果,提出改变单通道分配区域的方法,来消除部分流体分流后的压降和阻力差。优化后单边流流动和对角流流动的最大流体分配差异分别为7.7%和5.5%,极大缓解了流道中分配不均匀的问题。     

板式换热器再生水污垢影响换热实验台的搭建和初步实验研究

经城镇污水处理厂处理后的二级再生水进入板式换热器会引起结垢,从而影响板式换热器的流动换热性能.针对这一问题搭建了现场实验台,在可调节工况下实时监测板换传热系数及流动压降,目的是研究板换再生水侧污垢的时变规律,并特别关注板换性能从初始清洁状态到预定清洗点之间的变化过程.研究为再生水源热泵系统及其板式换热器的设计与运行提供了重要参考依据.     

板壳式换热器传热准则关系式的分析与实验研究

假设板壳式换热器为特殊板式换热器,介绍了板壳式换热器传热准则关系式的研究方法.分析比较了壁面温度测定法、等雷诺数法、威尔逊法和等流速法等的适用性,确定了利用等流速法来进行实验研究,并分别进行了测定实验和验证实验,测定实验控制进出口流速相同,验证实验控制热侧流速不变,改变冷侧流速,采用实验获得的数据拟合传热准则关系式,计算出传热系数的相对误差.结果表明:传热系数的相对误差小于5%,所得传热准则关系式是合理的,表明板式换热器的研究方法适用于板壳式换热器.     

椭圆钎焊与双金属轧制翅片管传热与阻力性能的试验对比

对椭圆钎焊翅片管和双金属轧制翅片管换热器的传热及阻力性能进行试验对比研究,试验得到了一系列工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,给出了相应的传热系数、流动阻力曲线。从总传热系数中分离出管外空气侧的对流换热系数,得到了具有一定应用价值的管外换热的计算关联式;拟合得到了管外阻力计算关联式。结果表明:椭圆钎焊翅片管比双金属轧制翅片管的传热系数约高9%,管外换热系数约高17%,且管外空气流动阻力约低11%。     

板式换热器单边流动与对角流动数值模拟

基于传热学控制方程,采用数值计算方法,对板式换热器单边流动和对角流动时的流动与换热特性进行分析。在分析过程中保持换热器的结构参数不变,只改变进出口的流动方式,结果发现:在相同的流速下,单边流动的总对流换热系数要高于对角流动,而总压降单边流动要低于对角流动,在流速u=0.6 m/s工况下,努谢尔数单边流动比对角流动高出10.87%,压降对角流流动比单边流动高出5.13%。随着进口流速的增大,单边流动与对角流动的冷热流体进出口温差均减小,而且减小的趋势对角流动要大于单边流动,摩擦因子f和传热因子j逐渐减小。单边流动的流动和传热特性要优于对角流动。     

开缝布置方式对开缝翅片管换热器 传热与阻力特性的影响

为了获得开缝布置方式对开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响规律,对5种不同翅片管换热器进行了数值模拟研究,并进行了模化试验验证。结果表明：增加开缝会提高翅片管换热器的传热性能,但阻力也随之增加;与开缝位置相比,开缝数量对开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响更大;在Re=4800~7500日时,开缝翅片管换热器综合流动传热性能 随着Re数的增大而增大;在5种翅片中,开缝翅片的综合流动传热性能高于普通平直翅片;数值模拟与试验结果偏差较小,采用数值模拟方法能够比较准确地分析开缝翅片管换热器的传热与阻力特性。     

板式空气_空气热交换器热工性能实验研究

本文以两台波纹铝板空气一空气热交换器为例,对其传热和阻力特性进行了实验研究,得出了雷诺数在900～4000范围内,传热因子j和平均摩擦阻力系数f随雷诺数的变化规律,并分析了热交换器结构和不同强化传热元件对其换热和阻力特性的影响。     

Single-Phase Flow Pressure Drop Analysis in a Plate Heat Exchanger

Pressure drop characteristics of a gasketed commercial plate heat exchanger configured for single-phase water-to-water flow application are presented. Isothermal pressure drop data are provided for two symmetric 30°/30°, 60°/60° and a nonsymmetric 30°/60° (mixed) chevron plate configuration in the plate heat exchanger. Reynolds number was varied from 500 to 2,500. The experimental data are found to be a strong function of chevron angle and Reynolds number. Experimental results show that mixed plate configuration can be a choice in optimizing the plate heat exchanger design for improved performance. Based on experimental data, correlations are presented for estimation of friction factor.     

新型蜂窝板式换热器实验与模拟分析

板式换热器在工业生产中广泛应用,采用数值模拟和实验相结合的方法对新型蜂窝板式换热器进行研究。结果表明:数值模拟和实验结果在合理的误差范围内,验证了数值模拟的可靠性。新型板式换热器内部蜂窝结构附近的速度场出现规律的周期性变化,流体湍流强度增加,Nu和阻力系数f随焊孔直径和蜂窝直径的增加而增大,通过对蜂窝板在3 000≤Re≤25 000的数据结果进行关联,得到了蜂窝板流动换热的准则关系式,为蜂窝板式换热器的优化提供了理论依据,并为工业生产提供参考。     

导流片结构对物流分配性能影响的实验研究

通过板翅式换热器物流分配问题的实验研究发现,不合理的导流片结构造成板翅式换热器内部物流分配极不均匀,以及在横向与纵向上物流分配不均匀的程度也不相同。同时提出了具有补液腔的新型导流片结构,并定义了新型导流片的结构参数。实验结果表明,采用新型的导流片可以有效的改进换热器内部物流分配不均匀的问题,同时还发现在实验的条件下结构参数为0．2的导流片具有最佳的导流性能,通过实验研究得到了不同导流片结构的物流分配不均匀特性与流体雷诺数之间的关系式。     

Effect of wavy plate geometry configurations on the temperature and flow distributions

As fluid flowing through the wavy plate, breaking and destabilizing in the thermal boundary layer are induced. In the present study, the numerical investigation on the heat transfer and flow distributions in the channel with various geometry configuration wavy plates under constant heat flux conditions is considered. A finite volume method with the structured uniform grid system is used to solve the turbulent model. Effects of geometry configuration of wavy plates, wavy plate arrangements, and air flow rates on the temperature and flow developments are considered. The sharp edge of wavy plate has a significant effect on the flow structure and heat transfer enhancement. The results of this study are expected to lead to guidelines that will allow the selected wavy plate geometry configuration for designing heat exchanger which increase thermal performance.     

Frost distribution characteristics of laminar airflow on cold surface of mini-channels

This study was performed for simulating frosting characteristics that occurred on the surface of plate fins of the outside heat exchanger. Test section with local cooling modules at the central part was made as the rectangular cross sectional passage to imitate the outside heat exchanger. Local frost thickness distributions for test conditions having three experimental parameters (plate wall temperature, air humidity and velocity) were presented. Leading edge effect of the plate was clearly confirmed from the measured frost thickness distributions. The central part of the plate had the highest frost thickness because cooling devices were installed at the center of the plate. Due to different heat and mass transfer characteristics of upstream flow and downstream flow, the frost thickness of upstream area was much higher than that of downstream. The effects of plate surface temperature, humidity and velocity of inlet flow on frost thickness, and sensible and latent heat fluxes were analyzed.     

Cooling characteristics of ground source heat pump with heat exchange methods

The objective of this study is to investigate the influence of the cooling performance for a water-to-water ground source heat pump (GSHP) by using the counter flow and parallel flow methods. The GSHP uses R-410A as a refrigerant, and its main components are a scroll compressor, plate heat exchangers as a condenser, an evaporator, a thermostatic expansion valve, a receiver, and an inverter. Based on our modeling results, the heat transfer rate of the counter flow evaporator is higher than that of the parallel flow evaporator for a heat exchanger length greater than 0.42 m. The evaporator length of the GSHP used in this study was set to over 0.5 m. The performance of the water-to-water GSHP was measured by varying the compressor speed and source-side entering water temperature (EWT). The cooling capacity of the GSHP increased with increased compressor RPMs and source side EWT. Also, using the counter flow method, compared to the parallel flow method, improves the COP by approximately 5.9% for an ISO 13256-2 rated condition.     

壳管式换热器壳侧汽液两相流场三维数值模拟

利用商业软件FLUENT所提供的多相流模型、UDF(用户自定义函数)以及相关的数值方法,对壳管式换热器内部的汽水两相流场进行了数值模拟.结果表明,汽相主要集中在换热器上部,尤其是接近上端封头处壳侧内高温蒸气聚积严重,在顶部高温段加绝热套管后,可显著改善顶部流动,减少高温蒸气集聚,其热流率增加达13.04%,流量增加5.18%,出口蒸气体积分数降低4.34%,换热性能明显提高.研究结果将有助于对壳管式换热器内部流动的认识,并作为设计与结构优化的参考.