新型液压油冷却系统换热器优化设计

板翅式换热器在液压油冷却系统中体积较大,制造成本高,接触热阻大,换热效果不佳。因此,将平行流换热器应用到液压油冷却系统中,提高换热效率。本设计在换热量相同的工况下,利用VB编写应用程序,对不同的扁管孔数平行流换热器进行优化设计,得出质量最轻、换热效果最佳的换热器,并将优化后的换热器与目前重型机械中所使用的板翅式换热器进行对比分析。     

板翅式换热器在燃气轮机进气冷却系统中的应用

将板翅式换热器应用于吸收式燃气轮机进气冷却系统中，降低燃气轮机压缩机进口温度，提高燃气轮机高温条件下的出力，在国内尚无先例。针对板翅式换热器，简要介绍了结构、布置形式和性能。通过实测的运行数据，对板翅式换热器和管式换热器的性能进行了对比。结果表明：板翅式换热器在传热系数、体积、进气阻力等方面，性能优于管式换热器，是一种值得发展的换热设备。最后提出了该板翅式换热器在实际应用中存在的一些问题及对应的处理方法。     

板翅式换热器翅片及隔板动态特性分析

基于板翅式换热器翅片的非稳态导热方程，计算分析了翅片的动态特性，认为翅片的不稳定传热过程相对于换热器其它过程特征时间无限小，因此可以不考虑翅片的动态特性，从而简化了板翅式换热器动态模型，通过分析换热器动态过渡过程表明：隔板的热容对板翅式换热器的动态特性的影响是不容忽略的。     

逆流板翅式换热器动态性能的建模与仿真

对间冷回热燃气轮机关键部件逆流板翅式换热器进行了动态性能的仿真研究。在考虑气体工质压缩性的基础上，根据换热器内部冷、热流体的压力、流量和温度的变化和冷热流道间隔板的热平衡，建立了逆流板翅式换热器的动态数学模型，在EASY5平台上搭建了逆流板翅式换热器的分布参数模型，并进行了动态的仿真试验计算。分析结果表明该逆流板翅式换热器模型较好地实现了对换热器内部流体流动和换热的模拟，可以作为部件模块，用来时间冷回热燃气轮机系统性能的仿真研究。     

基于燃气轮机的板翅式换热器特性分析及结构优化

针对微型燃气轮机板翅式换热器结构参数与燃气轮机性能之间的耦合关系,建立了板翅式换热器多目标分析和优化模型。在此基础上,分析了2种设计条件(定燃烧室吸热量和定涡轮出功)下板翅式换热器关键参数对板翅式换热器和燃气轮机性能的影响。结果表明:影响燃烧室吸热量和涡轮出功的主要因素为换热器压损而并非换热器效能,2种设计条件下各参数的变化趋势一致(除燃烧室吸热量和涡轮出功外);在对翅片结构进行优化后,涡轮出功增大了6.8%,燃烧室吸热量减少了5.1%;相对于基本参数,优化后翅片厚度、翅片间距和波纹角减小,翅片高度增加,保证了板翅式换热器具有较小的压损;采用■耗散最小和采用熵产最小为优化目标时无明显区别。     

LNG板翅式换热器板翅结构热应力分布规律分析

为保证LNG板翅式换热器冷箱安全运行,建立了板翅结构热应力有限元耦合分析物理模型,采用热-力直接耦合方法分析了大型LNG板翅式换热器冷箱正常运行时板翅结构的热应力分布规律,分析结果表明:实际运行工况下板翅结构的第一主应力、第三主应力以及基于第三强度理论的等效应力在钎焊位置处变化梯度较大,并且等效应力最大值出现在翅片和隔板钎焊位置处,从而使钎焊位置可能发生疲劳破坏;对于整个板翅结构,结构最薄弱区在最外层隔板与翅片的钎焊位置处。上述研究成果将为大型LNG冷箱内板翅式换热器结构设计和安全可靠运行提供重要参考依据。     

多股流板翅式换热器温度交叉的数值分析

以平行多股流板翅式换热器为研究对象，给出了考虑翅片旁通作用的多股流板翅式换热器流体和翅片的能量方程。在改变多股流板翅式换热器各通道的流体参数、流动方式及换热器的结构参数等情况下，对能量方程进行数值求解，获得了各通道的流体温度分布情况及相邻通道的流体温度差，并分析了流体参数、流动方式和结构参数的变化对相邻通道流体温度交叉的影响。     

两股流板翅式换热器的精确数学控制

两股流板翅式换热器因具有良好的换热性能,在许多工业领域备受青眯.但因换热器在工作过程中受到各种因素的干扰,加之复杂的换热过程,使得很难获得良好的控制品质.所以本文在传统控制方法的基础上提出了精确数学控制方法,其核心技术是引入反问题算法,并通过对两股流板翅式换热器的实验,取得良好的控制效果,证实了精确数学控制是实现板翅式换热器高质量控制的一种新型、高效的控制方法.     

高温紧凑板翅式换热器稳态和动态性能的研究

建立了紧凑板翅式换热器的动态数学模型.为了满足系统快速动态仿真的需要,采用容阻特性建模技术建立了紧凑板翅式换热器的仿真模型.在相同的运行条件下,对不同的高温板翅固体材料进行了稳态和动态仿真研究.结果表明:在不同的材料条件下,高温板翅式换热器的稳态性能基本相同;但不同材料的动态特性时间不同,硅碳陶瓷材料具有较小的延迟时间,常规高温合金材料延迟较大.     

环保用板翅式换热器的数值模拟与试验研究

选取矩形截面平直翅片板翅式换热器的矩形单通道运用fluent软件进行数值模拟。首先对不同波高和波距的三组九种几何尺寸的翅片在同一工况下进行数值模拟,选出每组中传热和阻力综合性能最优者。然后对选出的三种翅片在不同工况下进行数值模拟,最终选出一种传热和阻力综合性能最优的。并对实物换热器进行试验研究,同时将试验结果和数值模拟结果进行对比分析,验证了数值模拟的正确性。     

舰载燃气轮机间冷器内部流动的三维数值模拟

板翅式换热器是舰载燃气轮机首选换热器形式。针对平直型翅片的矩形通道的结构特点,建立了流动换热分析的耦合计算模型,采用计算流体动力学（CFD）方法对间冷器的通道流场进行了数值模拟。给出并分析了计算区域内多个截面的温度、压力、速度、局部传热系数等参数的分布图形和变化趋势,并考察了不同工况下间冷器的工作能力。     

低雷诺数流动错位翅片传热和压降特性的实验研究

通过对油水板翅式换热器进行的性能试验，得到了低雷诺数流动下板翅式换热器翅片侧传热与阻力特性的数据，在此基础上获得了错位翅片传热因子与摩擦系数的准则关系式，传热因子和摩擦系数的最大计算误差分别为0．62％和1．44％。根据这些准则关系式提出了一个衡量翅片质量的经济系数。     

倾斜安装对注液封条两相流分配特性的影响

板翅式换热器作为天然气液化(LNG)工艺中主低温换热器,其内部两相冷剂分配不均影响了换热性能,并导致天然气液化效率降低。为了探究不同倾斜安装形式的LNG板翅式换热器内部两相流动均布特性,以注液封条作为LNG板翅式换热器内的两相均布结构,采用数值模拟的方法研究两相冷剂在不同倾斜安装位置注液封条内的流动均布规律。对比分析40个工况下的流量不均匀度以及离散系数,结果表明:(1)注液封条内气液两相的分配特性为中间通道流量大于两侧通道流量,不同安装形式对注液封条内两相分配的总趋势影响较小;(2)不同偏移角度下,不同安装形式的注液封条两相均匀性变化规律不同,封条竖直向上安装均匀性随偏移角度增加而优化,竖直向下安装左偏均匀性优于右偏,水平安装均匀性随偏移角度变化较小;(3)侧倾对于不同安装形式的注液封条均匀性影响一致,侧倾角度越大,均匀性越差。因此,在实际工程中,应避免侧倾安装形式。     

换热技术从大型化向微小化的发展

在分析传统换热器结构特点的基础上，具体分析了目前常用紧凑式换热器的结构、性能及应用情况，阐述了微型化学（化工）机械系统的发展及应用情况。以氨冷器为例，分别进行了板翅式换热器和另一种高效的小型换热装置——热管换热器的设计，表明板翅式换热器具有更加高效的换热效率和紧凑的结构，由此综合说明了换热技术从大型化向紧凑化、微小化发展的必然趋势。进一步以典型的微型化换热器装置——微通道换热器、微通道蒸发器和微通道加热器为例，具体分析了微型换热技术广阔的应用前号。     

精确数学控制下多股流换热器的运行优化

本文在多股流换热器精确数学控制的基础上,针对板翅式平行流多股流换热器,从最小能耗的角度确定辅助流体间的最佳调节组合建立优化目标函数,对其进行了运行优化的研究.即当目标流体入口参数发生工况变动后,为了确保其出口的工艺条件,通过调节不同的辅助流体及不同辅助流体间的调节组合来寻求能量投入量最小,同时引入优化算法,可以快速的求解出最小能耗下辅助流体间的最佳调节组合.     

板翅式回热器传热性能研究

对板翅式回热器的传热性能进行了实验和数值模拟，对板翅式回热器的传热性能以及其温度场和速度场的情况进行了分析，为今后的此种换热器的设计与改进提供了一定的理论依据。并且为研究板翅式气-气回热器在高温下的传热规律，分析参与换热两侧流体的传热特性，做出了初步探讨。     

燃气轮机排气温度对联合循环热经济性的影响

针对燃气轮机排气温度对整体机组变工况运行的重要性,以某三压再热余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,将余热锅炉侧换热器分为单相换热器和蒸发换热器两类,并采用"效能-单元数"法编写换热模块,分析了燃气轮机排气温度对蒸汽系统热力参数的影响,结合"热经济分析"法探讨燃气轮机、余热锅炉及汽轮机效率的变化,进而得出机组效率和标准煤耗量随燃气轮机排气温度的变化.结果表明:模型在燃气轮机排气温度小扰动工况下有效可行,对进一步分析燃气扰动工况和机组优化运行有一定的实际参考价值.     

翅片形状对板翅式机油散热器热性能影响

本文主要阐述了板翅式换热器的翅片形状对换热效果及阻力特性的影响,并给出了二种不同形状散热翅片的试验数据及曲线.     

板翅式换热器表面传热与流阻特性数值模拟

本文将计算流体力学应用到换热器领域,对具有相变换热混合工质低温板翅式换热器表面传热与流阻特性进行数值模拟,得到沿长度方向一定温度下传热系数、压力梯度的变化曲线,并将数值模拟结果与目前国际上通用的换热器设计仿真软件MUSE计算结果相比对,证明了本文所用数值模拟方法的正确性,为具有相变换热混合工质的换热器设计和优化提供一定参考。     

翅片形状对板翅式机油散热器性能影响

本文主要阐述了板翅式换热器的翅片形状对换热效果及阻力特性的影响，并给出了二种不同形状散热翅片的试验数据及曲线。