三叶膨胀管换热器壳程强化传热的数值研究

三叶膨胀管是一种新型强化传热管,针对纵向流换热器特点,设计了三种不同管束结构参数的三叶膨胀管自支撑纵向流换热器。应用FLUENT软件及Realizable k-ε湍流模型,对三种不同结构参数的三叶膨胀管换热器壳程强化传热特性展开了数值模拟,并通过与实验数据的对比,验证了计算模型的可靠性。计算了不同壳程介质流速下,三叶膨胀管换热器壳程的换热系数与压降值,并获得了壳程流体流线以及相应的温度场、速度场和二次流分布图。结果发现,在壳程水流速一致的情况下,管束横向间距越大的三叶膨胀管换热器,壳程拥有更高的综合换热性能和更低的压降值,但相应地,换热系数也更低。流场分析显示,壳程流体流线呈现出三维纵向旋流形态,二次流的出现改变了速度场和温度场分布,二次流的强度随着管束横向间距的减小而增大。     

扭曲管换热器壳程传热与压降性能的数值模拟

对扭曲椭圆管换热器壳程的流体流动和热量传递性能运用了可实现的k-ε模型进行了数值模拟,分析了不同的扭距对壳程传热性能的影响。结果显示努赛尔数和摩擦系数随着扭距的减小而增大。同时也分析了扭距对壳程总体传热性能的影响,结果表明壳程整体传热性能开始的时候随着扭距的增大而增大,随后随着扭距的增大而减小。并发现与相邻点相比,自支撑点的流速较小,温度较高,换热性能更好。在流道中可以发现较强的螺旋形流动,螺旋流的强度随着扭矩的减小而增大,同时能在椭圆形截面处发现不规则的二次流,二次流的大小随着扭矩的减小而增大。     

扭曲椭圆管换热器的数值模拟及场协同分析

为了分析换热管几何参数对扭曲椭圆管换热器管程和壳程的传热与压降性能以及场协同关系的影响,今运用Fluent 6.3.26对不同几何参数的扭曲椭圆管换热器的管内和管外对流传热进行了数值模拟,并编写UDF程序计算温度场与速度场的夹角,即场协同角。结果表明:Realizable k-ε模型相对更好地模拟出扭曲椭圆管换热器管内和管外的流场和温度场,努赛尔数Nu以及摩擦系数f与实验结果的差别都在5%以内。在扭曲椭圆管换热器的管程和壳程,Nu和f都随着扭曲椭圆管长短轴比的增大而增大,随着扭矩的减小而增大。基于场协同理论分析,协同角随Re的变化不大,但不同几何参数的扭曲椭圆管管内和管外的协同角都存在差异,二次流的出现优化了速度场以及温度场分布,减小了速度场以及温度梯度场之间的夹角,实现强化传热。     

纳米铜粉／石蜡复合相变储能材料的性能研究

针对石蜡作为固一液相变储能材料存在导热系数小、传热性能差的缺点,利用两步法制备了分散均匀稳定的纳米铜粉／石蜡复合相变材料,并研究了其热物性能。研究表明,纳米铜粉的加入能略微降低石蜡相变储能材料的相变潜热,对相变温度的影响不大,但能有效提高石蜡相变储能材料的导热系数,且使纳米铜粉／石蜡复合相变材料具有较好的热稳定性。     

新型高效冷冻脱水器的设计研究

传统冷冻脱水器通常为折流板换热器,由于要满足结冰要求,换热管管径一般比较大,传热效果差,不能有效脱水。冷冻脱水器的热阻主要在管程气体侧,新型高效冷冻脱水器使用变截面强化传热管代替光滑圆管,换热管扭曲段可以使流体沿螺旋线流动,形成强烈扰流,破坏边界层,提高传热效率;管内气体中的凝结水由于密度大,在气流离心力作用下,会迅速甩向管壁,凝固成冰,提高冷冻脱水效果。壳程省去折流板结构,流体流动由错流变为纵流,降低系统功耗,且节省材料,降低成本。     

低温敞开式陈列柜节能研究进展

结合国内外对低温敞开式陈列柜的研究以及能耗现状,对低温敞开式陈列柜提出了一些节能优化设计。分析了陈列柜的热负荷组成,并从结构设计和制冷系统两方面着手,对陈列柜的风幕和蒸发器提出了优化设计方案,并且研究了融霜方式、压缩冷凝机组和制冷剂过冷对陈列柜能耗的影响。     

几种翅片管换热器的应用研究

介绍了翅片管换热器的特点、材料及型式，列出了3种翅片管换热器的应用示例，分析了在不同应用条件下翅片管的应用情况，并给出了应用结果，为翅片管换热器的应用方法提供了借鉴，最后分析了新型AIF翅片管换热器的研制及应用。     

管型对螺旋折流板翅片管油冷器性能的影响

油冷器广泛应用于各类化工过程及机械加工过程中.通过实验研究了不同结构参数的螺旋折流板冠形翅片管油冷器,获得了油冷器的传热与阻力性能曲线.结果表明,此类油冷器的壳侧传热膜系数可达1 100～1 300 W/(m2·K),比弓形折流板光滑管油冷器提高了1倍,而压降降低30%～50%;传热管的翅片间距和翅片高度必须在合理的范围内,两者均在1.0～1.2 mm时才能保持较佳的油冷器性能.     

一种新型蓄热方式——吸附式蓄热

蓄热技术是解决能源在供求上的不平衡的矛盾和提高能源利用效率的重要技术之一．总结了现有蓄热技术的发展现状和优缺点，提出了一种新型蓄热技术——吸附式蓄热，介绍了吸附蓄热的原理，分析了其技术特点，并对其应用前景及经济性进行了分析．     

降膜蒸发器的研究进展

降膜蒸发器广泛应用在现代工业的各个领域,其优化设计和高效应用对于节能和环保具有重要意义。本文分析了降膜蒸发器基本原理及特点,综述了国内外降膜蒸发器流动与传热特性、布膜及强化传热的研究情况,在此基础上,将扭曲扁管强化传热技术引入降膜蒸发器,并对降膜蒸发器的进一步研究指出方向。