板壳式换热器传热与流动特性研究

对圆形板片板壳式换热器内的传热流动特性进行了数值模拟及实验研究。采用SOLIDWORKS软件对单个流道进行了无简化、全尺度的实体建模,采用ICEM软件进行了网格划分,采用FLUENT软件进行求解,并通过中试规模的水—水传热实验来验证模拟结果。实验样机采用与数值模拟几何结构完全相同的板片,板片数目122片。通过对比发现,在雷诺数Re为200-7 000的范围内,数值模拟结果与实验结果误差在15%以内。模拟结果可以作为该类产品工业应用中设计选型及优化的依据。     

窄流道内单个鱼鳞型凹坑影响流动与传热特性的数值研究

基于水轮机上的鱼鳞坑磨痕,提出了应用于窄流道的鱼鳞形凹坑的设计思想,通过数值模拟研究了单个凹坑对窄流道流动与传热的影响,并和球形凹坑进行了对比。结果表明,鱼鳞形凹坑平板的传热特性明显要高于光滑平板,并且优于球形凹坑平板。与光滑平板的摩擦系数随着流体速度的提高而提高不同,凹坑平板的摩擦系数随流体速度的提高而降低。当通道进口速度较低时,鱼鳞凹坑平板的摩擦系数最高,然而随着进口速度的增大,其摩擦系数会逐渐低于球形凹坑平板,当进口速度增大到一定程度时,鱼鳞凹坑平板的摩擦系数将会低于光滑平板。     

基于Fluent的扁管外带凹坑的蛇形翅片空间内流动与传热性能数值模拟

采用Fluent数值模拟了带凹坑的蛇形翅片扁管换热器空气侧的流动与换热。研究表明:与平直翅片相比较,凹坑对空气的流动产生了很大的扰动,采用凹坑翅片可以显著增强换热效果;在雷诺数Re=520～1 400的范围内,凹坑翅片与平直翅片相比其平均努塞尔数Nu_m增加了18%～24%,同时凹坑翅片比平直翅片的阻力系数f增加17%～28%;在雷诺数Re相同的条件下,随着凹坑半径R(0.8～1.8 mm)的逐渐增大,努塞尔数Nu_m和阻力系数f也逐渐增加;在同功耗条件下,与平直翅片相比较,采用带凹坑的翅片可以获得更佳的传热效果。     

板壳式换热器板片流动与传热性能的数值模拟

针对板壳式换热器的人字形板片建立了单流道物理模型,并利用数值模拟软件分析了其重要结构参数波纹夹角的变化引起的模型流场、速度场和温度场的变化情况,以及对其传热性能的影响。结果显示:换热板片波纹夹角的变化使得流体的流动状态发生了变化,随着波纹夹角的增大,流体的流态由十字交叉流逐渐转变为曲折流。随着波纹角度的增大,流体的扰动程度加强,湍流程度提高,与此同时,努塞尔数和传热因子增大,传热性能增强。模拟结果表明波纹夹角对板壳式换热器流动和传热性能具有较大的影响,可以成为板壳式换热器优化设计的一个重要方向。     

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   

板式空气加热器传热特性及优化研究

利用FLUENT软件分析了新型板式空气加热器烟气和空气流道的结构尺寸对换热效果及流动阻力的影响。通过对某烤烟厂空气加热器结构综合优化分析,得到烤烟厂使用的空气加热器的最优结构尺寸为:椭圆管短长轴比为0.6,波纹板间通道高度为20 mm。     

广州地区土壤温度场对U型埋管换热性能的影响

针对广州地下50m以内土壤温度分布来研究广州地区地温的分布特性和变化规律,建立了垂直u型地埋管地下换热区域温度场的三维稳态和瞬态传热模型.同时就该系统在冬季和夏季运行分析了不同工况下埋管区域土壤温度场的分布情况以及进一步确定了热泵机组连续和间歇运行对地埋管换热性能、埋管区地温恢复状况的影响.最后,通过对某别墅工程的动态负荷计算,选用ASHRAE推荐的地埋管地源热泵设计模拟软件GLHEPRO 3.0进行30a运行模拟,分析得到了地下埋管区域土壤热平衡对埋管换热性能的影响程度,从而为华南地区推广使用地埋管地源热泵系统的长期高效运行提供理论参考.     

Cu-H_2O纳米流体流动与强化换热的数值模拟研究

模拟纳米流体在三维管道中的流动和强化传热过程,运用数值计算方法研究纳米流体的流动特性和传热机理,探究不同纳米颗粒体积分数和不同纳米颗粒大小在不同雷诺数(Re)下对纳米流体的流动和传热特性的影响。基于DPM模型对纳米流体在圆管中的对流换热进行了数值模拟研究,研究结果表明,在一定范围内,每增加0.5%的体积分数,纳米流体的传热性能平均增强7.82%。随着纳米颗粒的减小,纳米流体的传热系数不断增加。     

换热板形状对平板型吸收器传热性能的影响

主要针对换热板溶液侧的几何形状对吸收器性能的影响进行实验研究。在相同的条件下以光滑平板为比较对象，对开有纵向沟槽和横向沟槽(翅片)的各种换热板进行了比较实验。实验结果表明，在本实验的条件范围内，开有宽度为1mm的纵向沟槽换热板的性能较好，在液膜雷诺数为75时其传热系数是光滑板的1．44倍。     

折流板换热器壳程流场数值模拟与结构优化

基于多孔介质与分布阻力的概念,采用FLUENT软件对单弓形折流板换热器的壳侧流场进行了三维数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。在此基础上针对折流板换热器壳程压降大、能耗高,存在传热死区等的缺点,提出了壳程流场的改进方案,通过数值模拟可以看到壳程流场改进后不仅具有压降低、场协同性能好、基本无传热死区等特点,而且在一定程度上还提高了管束抗流体诱导振动的性能。     

板式换热器火用传递特性研究

文中运用推导逆流换热器对数平均温度的方法,得到了板式换热器中冷热流体及板上的温度分布.在此基础上运用火用传递理论,推导出了热流体至板、板至冷流体的局部火用传递系数.以某板式换热器为例进行了算例分析,从火用传递角度分析了该换热器的换热性能,此结果可以作为对板式换热器进行优化和改进的一种可行有效的重要参考.     

等流速法在板式换热器传热试验中的应用

在换热器的传热性能试验中,对流换热系数的测定是一个重要的组成部分。对于板式换热器而言,用等雷诺数法来获得其对流换热系数是比较合适的一种方法,但对试验过程的控制要求比较高。文中阐述了一种修正的等雷诺数方法－－等流速法,它使试验过程的控制十分方便,通过实例,介绍了该方法的具体应用。     

套管换热器对流换热的数值模拟研究

本文建立了一种复杂的数学模型用于预测套管式换热器内流体的流动及传热特性。数学模型包括计算流体力学模型和计算传热学模型。其中,计算传热学模型中的湍流扩散系数是利用温度方差t2和温度方差耗散率εt来求解,而不是利用通常采用的Pr数假设值或实验测定值来求解。为验证新建立模型预测结果的准确性,本文将数值模拟结果与文献中的实验结果进行了比较,结果吻合较好。     

蓄冷平板相变换热器凝固传热特性研究

本文建立了蓄冷平板相变换热器中蓄冷平板单体凝固过程变化规律的数理模型,并用一种简便方法求解了凝固过程非稳态移动界面传热问题,获得了有关传热速率,界面移动,载冷剂出口温度的变化规律,讨论了蓄冷平板相变换热器的传热特性。     

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.     

平板和叉排散热器的综合换热性能分析及结构优化

本文引用无量纲品质因数F,分别对平板和叉排散热器的换热性能进行了综合分析。研究了空气流动速度、肋片排列方式以及几何尺寸对散热器综合换热性能的影响,并且以最小化F为目标函数优化了散热器。计算所得的数据有利于散热器结构的设计与改进。     

板式换热器传热和阻力特性的实验研究

利用搭建的液-液型板式换热器试验平台,根据实验数据运用定性雷诺数法拟合出传热关联式,找出Nu与摩擦因子f之间的通用关系式,为板式换热器的设计计算提供了依据。运用传热量与功率的消耗比来评价板式换热器的性能,找出了影响其性能的主要因素,进一步澄清了单纯依靠提高流速来增加传热性能是不经济的。     

石墨烯-PFA复合材料换热器与金属换热器的传热性能对比

氟塑料换热器以其耐腐蚀、耐磨损等优点而备受关注,但氟塑料热导率较低,换热能力差,限制了其广泛应用。石墨烯-PFA复合材料兼具石墨烯优异的导热性和可熔性聚四氟乙烯(PFA)良好的耐酸碱腐蚀性,是新一代的换热器材料。搭建了余热回收测试实验台,对石墨烯-PFA复合材料换热器和金属换热器的传热性能进行对比。研究了不同烟气流速、不同进口烟气温度以及不同石墨烯配比对复合材料传热性能的影响。结果表明:对于金属换热器和复合材料换热器,当烟气流速从2.0增加到4.0 m/s时,传热系数分别增加到原来的1.19和1.34倍;随着进口烟温的升高,两种材质的传热系数分别降低了15.6%和14.7%;随着石墨烯含量增加,复合材料的导热系数以及传热系数均增加。     

The heat transfer and pressure loss characteristics of a heat exchanger for recovering latent heat (the heat transfer and pressure loss characteristics of the heat exchanger with wing fin)

In recent years the requirement for reduction of energy consumption has been increasing to solve the problems of global warming and the shortage of petroleum resources. A latent heat recovery type heat exchanger is one of the effective methods of improving thermal efficiency by recovering latent heat. This paper described the heat transfer and pressure loss characteristics of a latent heat recovery type heat exchanger having a wing fin (fin pitch: 4 mm, fin length: 65 mm). These were clarified by measuring the exchange heat quantity, the pressure loss of heat exchanger, and the heat transfer coefficient between outer fin surface and gas. The effects of condensate behavior in the fins on heat transfer and pressure loss characteristics were clarified. Furthermore, the equations for predicting the heat transfer coefficient and pressure loss which are necessary in the design of the heat exchanger were proposed. ©2007 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 36(4): 215–229, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/htj.20154