螺旋翅片管传热特性和阻力特性研究与应用

通过螺旋翅片管在工程中应用的例子介绍它的传热特性和阻力特性并给出了最佳结构尺寸。经工程应用表明，螺旋翅片管具有很强的工程应用价值和推广价值。     

椭圆翅片管空冷器流动传热特性的研究

用稳态的恒壁温法对3个椭圆翅片管空冷器和1个圆翅片管空冷器的传热和阻力特性进行了研究,得到空冷器空气侧的传热与阻力性能,在相同的迎风面流速下,椭圆翅片管比圆翅片管空气侧换热系数约大3－7倍;在相同的换热系数下,椭圆翅片管比圆翅片管的压降低。     

滴状翅片管传热及阻力特性的试验研究

对滴状翅片管的传热及阻力性能进行了试验,给出了不同风速、温度下的试验结果。探讨了对流换热系数的分离方法。依据实测的数据,将管外空气横掠管簇的对流换热系数从传热系数中分离了出来。对管外的对流换热特性、阻力特性进行了分析研究,并整理成了无量纲准则式。试验表明滴状翅片管的阻力较小,试件性能达到国际先进水平。     

螺旋翅片管束传热和阻力特性的试验研究

对13个不同翅片间距、翅片高度、横向管间距、纵向管间距的螺旋翅片管束换热器在不同雷诺数条件下的传热和阻力特性进行了试验研究,得出了翅片间距、翅片高度、横向管间距、纵向管间距及雷诺数与换热特性Nu和阻力特性Eu的准则关系式,并对准则关系式进行了分析.结果表明:随着横向管间距和翅片间距的增大,螺旋翅片管的传热得到强化,但随着纵向管间距和翅片高度的增加,螺旋翅片管的传热有所减弱;随着横向管间距、纵向管间距和翅片间距的增大,螺旋翅片管的阻力减少,但随着翅片高度的增加,螺旋翅片管的阻力增加.     

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%。     

不同宽度扭带传热与阻力特性试验研究

本文对管内扭带旋流装置在不同扭带宽度下的传热与阻力进行了试验研究,并得到了传热与阻力拟合式。     

翅片间距对平直翅片管换热器传热与阻力特性影响试验研究

为了获得翅片间距Pf对平直翅片管换热器的传热与阻力特性的影响规律,根据相似模化原理对3种不同Pf的平直翅片管换热器进行了试验研究。结果表明:雷诺数Rea在4 000~8 000范围内,努赛尔数Nua数随Rea的增大而增加,欧拉数Eua随Rea的增大而降低;同一Rea下,Nua随Pf减小而增加,但增加不明显,Eua随Pf增大而降低;同一Rea下,Pf越大,综合流动传热性能越好,但实际换热面积会减小,需综合考虑。研究成果可为汽轮发电机平直翅片管换热器的结构和性能优化提供依据。     

轧片式铝翅椭圆钢管空冷器的传热性能及流动阻力

轧片式铝翅椭圆钢管空气冷却器具有传热性能高 ,阻力系数低等优点 ,可应用于干旱缺水地区的空冷发电厂和大中型变压器等。给出了这种强化传热管束的试验测量结果。     

组合式翅片管换热器传热与阻力性能影响因素研究

为解决空气源热泵冬季在制热工况下因室外机内翅片换热器换热效率低引起系统供能性能下降的问题,以组合式翅片管换热器为研究对象,在模化实验的基础上,采用数值模拟的方法分别对翅片换热器的传热及流阻性能影响因素进行分析.研究结果表明:在本文研究背景下,入口风速、翅片厚度、开缝数目对前开孔后开缝型的翅片组合形式换热器传热效率具有一定程度的影响;以上述三种因素为目标函数对换热器进行多目标优化时,入口风速取3 m/s,翅片厚度为0.16 mm,后排开缝数目为6,换热器能得到较好的综合性能;在此基础上,拟合出适合于该组合形式的传热和流阻关联式.     

空气侧换热器结霜时传热与阻力特性研究

在质量、动量和能量守恒的基础上,采用分布参数法建立了空气侧换热器结霜时的动态数学模型,该模型耦合了结霜子模型和热交换子模型。利用该模型分析了不同温度和相对湿度下霜的厚度随时间的变化及结霜对空气侧换热器传热与阻力的影响。结果表明：在不同的工况下,空气侧换热器结霜情况不同;空气温度一定时,相对湿度越大,结霜越严重,融霜的时间间隔越短;随着结霜量的增加,换热器的换热量减小,风量也就逐渐减少,阻力却迅速增加。计算出了不同工况下融霜的时间间隔。     

螺旋翅片管束在余热锅炉中应用分析

在分析余热锅炉受热面传热特点的基础上,指出螺旋翅片管束在余热锅炉中应用的重要性。根据螺旋翅片管束的特点及其在常规电站锅炉中的应用情况,指出了螺旋翅片管束在余热锅炉中应用需解决的问题。     

矩形通道内冲孔矩形小翼涡流发生器的流动换热特性

雷诺数Re=214～10 703时,通过数值模拟方法对布置有冲孔和无孔的两种矩形小翼涡流发生器的矩形通道进行了传热和流阻特性的研究。计算结果表明:在低雷诺数下,冲孔矩形小翼涡流发生器的传热因子j值与无孔矩形小翼涡流发生器相差不大,而在高雷诺数下,冲孔涡流发生器的传热因子j值略低于无孔涡流发生器,大约低1.03%～3.05%。在相同的雷诺数下,无孔矩形小翼涡流发生器的阻力因子f大于冲孔涡流发生器,而且随着雷诺数的增大二者的差距也越来越大。通过对比综合性能指标可知,两种通道的综合性能指标均随着雷诺数的增加而减小,而且冲孔矩形小翼涡流发生器的综合性能要优于无孔矩形小翼涡流发生器。     

汽轮发电机气体冷却器性能试验研究

气体冷却器是汽轮发电机的重要设备之一。其传热与阻力性能将直接影响汽轮发电机的运行经济性和可靠性。为实现汽轮发电机气体冷却器的优化设计,对不同翅片间距的翅片管冷却器的传热和阻力性能进行了试验研究,得到了Re在3 000~190 000之间换热器翅片侧的传热和阻力特性,并分析了风速和翅片间距对气体冷却器传热和阻力性能的影响规律。研究成果对汽轮发电机气体冷却器的结构与性能优化具有重要的指导作用。     

双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性试验研究

开缝翅片管换热器是在平直翅片管换热器基础上发展而来的强化传热管型,在空调、电站间接空冷系统等的传热设备中具有广阔的应用前景。为获得运行工况变化对双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响,进行了模化试验研究,获得了在进口水温相同的条件下,随着试件进口风温的升高,传热系数和空气侧流动阻力均减小的规律;在进口风温相同的情况下,随着进口水温的升高,对传热系数的影响不大,可以忽略不计,而空气侧流动阻力随之增大。     

汽车空调暖风系统平行流换热器换热性能研究

平行流换热器以其结构紧凑、换热效率高的特点已广泛应用于汽车空调中.简要介绍了汽车空调暖风系统平行流换热器结构,采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对平行流换热器的换热性能进行了分析,比较了空气侧风速和水流量对其换热量和流动阻力的影响.模拟结果表明:在增加相同百分比的情况下,增加空气侧风速比增加水流量对换热器换热量的影响大16%左右,但增加空气侧风速和水流量对换热器换热能力的影响均有限;随着风速的提高,换热量增加率逐渐减小,而空气侧阻力增加率越来越大;随着水流量增加,水侧压降增大非常明显;但两者增加对空气侧出口温度影响均不明显.     

Effect of outline curvature degree on heat transfer and flow characteristics inside dimpled tubes and spirally grooved tubes

The flow behaviors and heat transfer characteristics have been studied inside the dimpled tubes and spirally grooved tubes with different curvature degrees, which is considered for the first time within the influence factors. A three-dimensional numerical simulation by periodic boundary conditions is performed to model the fully developed flow of dimpled and grooved sections to acquire the finer mesh and more accurate results. In addition, the dimple and groove outlines with different curvature degrees are generated by polynomial functions. Effects of curvature degrees for dimpled tubes and spirally grooved tubes on flow, heat transfer, and comprehensive performances are discussed. The results indicate that the influence of curvature degrees for dimpled tubes exhibit an opposite behavior when compared with those for spirally grooved tubes. On the whole, all performance factors increase with the growing curvature degree for dimpled tubes but decrease with the increasing curvature degree for spirally grooved tubes. By comparing different curvature degrees, the maximum ranges of heat transfer enhancement are 1.50–2.22 and 2.54–2.82, respectively, for dimpled and grooved tubes with respect to Re. Thermal and hydraulic fields are considered to analyze the mechanism of heat transfer enhancement. The analysis shows that the way the dimple changes thermohydraulic properties differs from the way the groove changes the properties.     

Experimental study on heat transfer and flow resistance in improved latticework cooling channels

Characteristics of heat transfer and flow resistance of the latticework （vortex） cooling channel with ribs truncated at their two ends were theoretically and experimentally studied compared with regular and smooth channels of the same configuration. The results showed： the heat transfer efficiency of the latticework channel with two slots was better than those of regular and smooth channels of the same configuration, its flow resistance situation in the slotted channel becomes quite complex; The flow resistances of 2 mm- and 4 mm-slotted channels were obviously lower than that of the regular channel, but they are still much higher than that of the smooth channel; Compared with the regular channel, the total heat transfer efficiencies of the slotted channels were pretty improved, among them the 4-mm slotted channel has the biggest enhancement. From the experimental results, it is obvious that the latticework channel with proper slots has a great prospect in the design of the inner cooling channels of turbine blades.     

椭圆管散热器传热及阻力性能试验研究

对空气横掠片距不相等的叉排椭圆翅片管散热器的传热及阻力性能进行了试验研究,得到试件在一系列工况下的传热与管外流动阻力数据,并对试验数据进行分析计算,从总传热系数K中分离出管外空气侧的对流换热系数h,给出有工程应用价值的管外换热准则关系式及管外阻力准则关系式。认为椭圆管管外的平均换热效果优于圆管。在相同的流通截面积下椭圆管传热周边较长,换热面积相应增加,因此结构上允许布置得更紧凑。     

锥形内肋管传热与流阻性能的数值模拟

根据纵向涡强化传热技术提出了新型的强化换热管——锥形内肋管,运用数值模拟方法,研究了新型强化换热管结构参数锥底宽度a、导程P、肋深e和Re数对Nu、沿程阻力系数f及传热综合因子η的影响。结果表明：换热管内壁面边缘处产生了较多的微小涡流,有效破坏了流动边界层,强化了传热。在充分湍流的条件下,流体Re越小、e越小,其综合传热性能越强。当Re<15 000时,a对η的影响要大于P;在过渡点后, P对η影响较大。通过综合传热性能分析,给出了适合不同Re区间的锥形内肋优化参数。     

管束横向节距对气体冷却器换热及阻力特性影响试验研究

改善汽轮发电机冷却技术是提高汽轮发电机单机容量的最有效、最现实途径。气体冷却器是汽轮发电机的重要设备之一。其传热与阻力性能将直接影响汽轮发电机的运行经济性和可靠性。为实现汽轮发电机气体冷却器的优化设计,对管束不同横向节距的波纹翅片型穿片式冷却器的换热和阻力性能进行了试验研究,分析了管束横向节距对气体冷却器换热和阻力性能的影响规律。研究成果对汽轮发电机气体冷却器的结构与性能优化具有重要的指导作用。