四类螺旋翅片管束热力特性数值研究

对气流横掠螺旋翅片管错列管束的流动与换热特性进行了数值研究,在雷诺数Re=10 000～40 000范围比较了四类(连续型、平齿I型、平齿L型和扭齿型)螺旋翅片管束的换热、阻力及热力综合性能。结果表明:与常规的连续型管束相比,在相同Re下,平齿I型、平齿L型和扭齿型管束的努塞尔数Nu分别提高约24%、32%和38%,欧拉数Eu分别增大约24%、85%和90%;在相同的换热量、流体输运功耗和翅片管结构参数下,平齿I型、平齿L型和扭齿型管束所需的换热面积较之连续型管束所需的分别减小约9%、6%和12%,扭齿型表现最佳;在管束紧凑性方面,连续型、平齿I型和扭齿型管束无明显差别,但选用平齿L型会使管束体积相对增大约18%。     

锅炉螺纹烟管经验计算式选用问题的探讨

螺纹管在工业锅炉及换热器中得到较为广泛的应用。但到目前，尚未能对螺纹管的换主阻力特性做阳完全的数值解，其换热及阻力九的计算主要还依赖于各种实验所整一出的经验计算式。由于实验的方法，手段及介质的不同，得出不同的经验计算式，这些计算式的形式，适用范围及计算结果都有一定的差异。因此，在选用螺纹管作为锅炉烟管时的热力计算中，采用何种经验计算式，对锅炉烟管的热力计算准确与否有较大的影响。本文对螺纹管的各种经     

空气横掠管束换热实验研究

扩展传热面是提高单位体积内传热面积最常用的方法。以空气为介质,对三种给定的肋片管束(H型、纵肋肋片、螺旋肋片)进行了顺列和错列的换热和流动阻力实验。实验结果表明:错列布置的管束换热效果优于顺列布置的管束,但流动阻力相应增加;错列布置时,综合考虑换热和阻力因素,螺旋肋片管有较好的换热经济性。通过对实验数据进行拟合回归,得出了实验条件下各肋片管束顺列、错列布置的换热关联式。为肋片管束的工程应用、优化选取及进一步的实验研究提供了理论依据。     

相关参数对增强型冷却塔换热性能影响的研究

以增强型冷却塔为研究对象,通过数值模拟的方法,对其在不同环境温度、湿度及不同换热器布置下的换热性能进行计算与分析,得到不同条件下空气流量和换热量的分布。研究表明:系统换热量随空气湿度增加小幅度增加,而随温度的增加却有较大幅度的下降;在换热面积一定且换热器均匀分组条件下,如换热器间隙有填塞物,换热量随着覆盖率的增加而减小;若换热器间隙无填塞物,换热量随着覆盖率的增加而增加至覆盖率为93%达到最大值,随后减小。最优换热器布置为:覆盖率93%,换热器分组均匀且尽量细分,间隙内无填塞物。     

波节管纵向逆流换热性能的三维数值模拟研究

本文基于k-ε模型,针对波节管高效换热元件中纵向逆流换热的传热特性和阻力特性进行三维数值模拟研究。传热工质在管程和壳程分别为氦气和氮气,管束采用三角形布置。本文首先分析了不同波距及雷诺数下对换热量影响。为了体现高效换热元件比光管的优越性,随后分析了不同波距及雷诺数对Q/Q0(波节管与光管的换热量比)与Δp/Δp0(波节管与光管的压力降比)。最后得出结论,波距L的增加使高效换热元件的传热性能和阻力性能有所降低,但提高了其综合传热性能。雷诺数的增加会大幅提高换热量,但同时综合传热效率也大幅降低。     

螺纹烟管换热、流阻的运行校核与入口烟温对换热的影响

本文介绍螺纹烟管流阻与放热的计算公式。指出螺纹烟管入口烟温变化对螺纹烟管吸热量及对锅炉总阻力的影响不大,建议在锅炉设计时,在可能的情况下,尽量提高入口烟温。     

1021t_h 煤粉锅炉高温炉烟管改造方案设计

通过对某电厂１０２１ｔ／ｈ煤粉锅炉制粉系统高温炉烟管的技术方案设计，分析了高温炉烟管在运行中产生故障的原因，阐述了方案的设计思想，提出了一种新型的高温炉烟管结构。     

强化传热螺旋翅片管管束的试验研究

以试验为基础,对螺旋翅片管管束的换热和阻力特性进行了研究,得出了换热特性和阻力特性的无量纲的准则关系式,并对横向节距、纵向节距对换热和阻力的影响作了分析,为管束的优化设计提供了基础。     

纵向振动圆管流场与阻力特性的数值模拟

在绝大多数换热设备中,流体绕流诱发的管束振动现象普遍存在,并在很大程度上决定强化换热的效果.由于对换热管束振动条件下的流场与换热特性缺乏深入的分析,影响了流体诱导振动强化传热技术的推广应用.利用CFD流场软件对换热管束强迫振动条件下的流场分布、换热特性及振动阻力状况进行了数值模拟研究,考察了管束振动频率在0.33～50 Hz范围内漩涡生成与脱落形态以及换热管束的局部场协同程度.数值模拟结果表明,管束较高频率的振动显著改善了流场的场协同度,提高了换热效率.     

鳍片管束省煤器性能试验研究

本文对具有较大节距叉排鳍片管束省煤器横向冲刷的传热、阻力特性进行了试验研究,并对其性能进行了简要的分析和探讨,指出其与光管管束比较不但换热得到增强而流动阻力却大大下降。     

Experimental study on titanium heat exchanger used in a gas fired water heater for latent heat recovery

In general, latent heat recovery is usually accompanied by the corrosion of the heat exchanger, which is caused by the strongly acidic condensate when the temperature of the flue gas is lowered below the acid dew point. The present study has been conducted to investigate the heat and mass transfer characteristics in a titanium heat exchanger with excellent corrosion resistance used for waste heat recovery with the condensation arranged in a gas fired water heater. In addition, the thermal efficiency of the gas fired water heater was evaluated based on the net calorific value at the maximum rated output during latent heat recovery from the exhaust flue gas. Parametric studies were conducted for the flue gas flow rate, inlet temperature and mass flow rate of the supplied water, respectively. Different arrangements of the tubes of the heat exchanger including in-line and staggered configurations were investigated. The experimental results indicate that the thermal efficiency of the gas fired water heater with a latent heat recovery (LHR) heat exchanger was enhanced by about 10% compared with conventional instantaneous water heaters, i.e., water heaters without heat recovery. In addition, in terms of the Nusselt number and the Sherwood number, the heat and mass transfer performance of the staggered tube bank type were approximately 50% and 10% higher than that on the in-line tube bank type when the Reynolds number of the flue gas was 10³.     

水滴形管换热与阻力特性的数值研究

为提高换热管的综合性能,设计并研究了一种新型水滴形换热管,采用CFD软件,在相同管横截面积的前提下,对圆形、椭圆形及水滴形换热管单管和管束的换热与阻力特性进行了模拟计算。研究表明:水滴形管可以明显减小换热管背流面的回流;在相同的进口流速下,水滴形管管束努塞尔数Nu较圆管和椭圆管分别增大了28%和18. 5%,而进出口压降相较于椭圆形及圆形管分别减小了45. 5%及90%,相较于圆形管及椭圆形管,水滴型管具有更好的换热流动特性。     

增压富氧燃煤锅炉省煤器的设计与优化

以300MW机组煤粉炉省煤器为例,对锅炉常压空气燃烧、常压富氧燃烧和5种不同增压(6MPa)富氧燃烧方案下的锅炉对流受热面尺寸、烟气流量、烟气侧传热系数和压降等参数进行了计算和分析,根据基于经济性分析的单位换热量换热器总费用最小的原则确定省煤器的最佳设计结构.结果表明:与常压空气燃烧相比,常压富氧燃烧下烟气体积流量减小了28.5%,对流传热系数减小了11.5%;增压富氧燃烧下的烟气体积流量减小了98.82%,随着烟气流速的增大,受热面面积减小,烟气侧传热系数和压降增大;最佳方案中的烟气流速为1.54m/s时,单位换热量换热器总费用约为常压空气燃烧下的60%,烟气侧压降为582.65Pa,烟道截面积仅为常压空气燃烧下的7.8%.     

椭圆扭曲管内数值模拟及其在热风炉空气预热器的节能应用

热风炉空气预热器是纳米碳酸钙生产过程中重要的节能设备,可以降低排烟温度,提高能源利用率。目前广泛采用的光滑圆管空气预热器体积庞大,换热效率低,造成排烟温度高,不仅污染环境,而且浪费大量的热量。为了解决这一问题,将椭圆扭曲管应用于热风炉空气预热器。结果显示,以椭圆扭曲管为换热元件的椭圆扭曲管空气预热器体积小、耗用钢材少、换热效率高,提高了烟气余热利用效率,降低燃料消耗量。以空气为工质,分别对椭圆扭曲管和圆管进行数值模拟,对比分析其传热性能。结果表明,相对于圆管,空气在椭圆扭曲管内湍动性更强,换热效果更好。通过对实际的工程案例进行分析,将椭圆扭曲管应用于热风炉空气预热器可减少换热面积27.9%,缩小体积37%,具有良好的节能节材效果。     

催化裂化再生烟气能量回收系统的_经济优化

应用能量系统的双子系统方法对烟气能量回收系统进行了经济分析优化。在再生烟气物性参数一定的情况下，以系统内动力回收量与热量回收量的最佳分配而产生的最大回收经济效益为系统优化的目标，且根据一定的经济模型对有代表性的烟气能量回收系统进行了优化，得到了系统最大效益下的最优设计操作参数。其优化结果对烟气能量回收系统的优化设计及操作有一定的指导作用。     

三维变形管管内积灰特性数值模拟研究

烟气中的高灰分、高黏度、高腐蚀性成分不可避免地造成换热器烟气侧换热面积灰结垢的问题,如何有效解决这些问题一直是烟气换热器研究的焦点之一。三维变形管内的螺旋流增强了管内流体的湍动程度从而实现强化传热,基于其内部灰尘受气流携带而处于湍动便不易沉积的特点,本文通过数值模拟的方法探讨了三维变形管几何参数、粒径、气体流速对灰尘颗粒沉积率的影响。结果表明,在给定的粒径范围内,烟气流速和三维变形管的几何参数对灰分沉积率有重大影响。随着螺距和烟气流速的增大,灰尘颗粒沉积率降低,然而灰尘颗粒沉积率随着长短轴比和平均粒径的增大而增加。     

清洗锅炉换热管壁是提高热效率的有效途径

阐述了锅炉换热管外壁(如省煤器、空气预热器、水冷壁等)积灰和结焦对锅炉运行造成的危害,通过黑龙江省哈尔滨东北轻合金有限责任公司SHL-14-115/75型锅炉的清洗实例,表明对锅炉换热管壁定期进行清洗,会大大减少换热管表面腐蚀和腐损,增大热交换面积,减少烟气排放阻力,降低排烟温度,提高锅炉热效率,延长锅炉的使用寿命。     

大型锅炉长期动态特性研究中的烟气计算模型

为了简便、准确、快速地解决大空量锅炉汽轮机组长期动态特性研究中的烟气放热计算问题，本文针对现有仿真用烟气放热模型的主要不足，由大容量锅炉热力计算的杜卜斯基－卜劳赫公式推导出新的仿真与动态特性分析用炉膛烟气放热模型；并通过简要的分析、简化和推导，得出了动态过程中各种锅炉换热面烟气出口温度和放热量计算方法，这些烟气计算模型能够较为准确、简单地反映动态过程中高温烟气在大容量锅炉的炉膛和各烟道换热面的烟温及放热量的变化规律，应用十分方便。最后将本文的烟气计算模型应用于某600MW超临界机组的动态特性仿真，仿真结果合理、正确。     

Heat transfer analysis of a domestic,wood-burning, “heat-circulating” fireplace

Seeking to learn ways of efficiently employing wood-burning fireplaces to heat homes, we analyze in this paper the flow and heat transfer characteristics of a fireplace chimney which is provided with air flow in an annular jacket. Both parallel and counterflow cases of heat exchange between the flue gases and air are studied for two chimney heights. It is found that the heat-extraction rate is governed by the height of the chimney, the heat transfer conductance of the flue wall and the ratio of the heat capacities of flue gas and air. Some important quantitative observations of relevance in design are made from the predicted temperature and velocity profiles and total heat-extraction rate under different circumstances.     

带纵肋环形烟管流动与传热试验研究

提出了一种新型的油田加热炉强化对流换热的烟管结构－－带纵内肋的环形烟管,并对其进行了流动及对流换热的试验研究,给出了换热的准则方程式。