混装板式换热器参数计算公式的试验研究

以BR0.3型板式换热器为试验对象,在冷热双循环试验平台上,对相同流道不同混装方式的板式换热器进行流动阻力和传热系数的试验测试,获取相应的试验数据。结合板式换热器受涨侧和受压侧流动阻力合并为一个处理阻降的概念,并进行了理论推导,进而对所得的数据进行合理的分析及公式拟合,得到了可以确定传热系数和流动阻力的通用计算公式,从而解决了板式换热器混装中传热系数和流动阻力难以确定的难题,为工程计算带来了极大的帮助。     

城市原生污水换热器的能效分析

结垢是影响城市原生污水换热器热工性能的主要原因.以壳管式污水换热器为例,在分析了污垢对换热器性能影响的基础之上,提出了换热器由于传热温差和流动阻力引起的不可逆有效能损失的计算方法,以及污水换热器不可避免(火用)损失的定义及计算方法.分析结果为污水换热器的工程应用和科学研究提供了理论基础.     

板式换热器性能的数值模拟

建立了人字形板式换热器冷热双流道的流体流动与传热计算模型,利用计算流体力学软件对5组不同速度工况下换热器内流体的流动和传热进行了数值模拟,分析了换热器流道内的速度场、温度场和压力场.结果表明:数值模拟得到的板式换热器进、出口温差和压降与试验测量值的误差均小于6%;换热器内流体的流动和传热存在明显的不均匀性,导致其进、出口的另一侧出现明显的传热"死区";换热器的总传热系数和流道阻力均随着流体流速的增大而增大.     

微细管壳式换热器传热性能分析

对微细管管壳式换热器的流动与传热性能进行了实验研究。根据实验获得的微细圆管换热器对流传热努谢尔特数准则式与流动阻力系数的准则式,分析了微细管管壳式换热器的传热流动综合性能,并与传统的管壳式换热器进行了分析对比。结果表明:微细管管壳式换热器传热流动综合传热性能是传统管壳式换热器的2到5倍,且在实验范围内随着雷诺数的增加而增加。     

板壳式换热器流动与传热的数值模拟

基于计算流体力学方法对板壳式换热器内部流场进行模拟,建立了板壳式换热器流动及换热计算的模型,模拟了换热器内部流动和换热情况,分析了流道内温度场和压力场及流线的分布情况,对流体的流动和传热进行了详细的描述,分析了换热器内流体流动和传热特性,对实际工程具有一定的指导意义。     

结构参数对缠绕管式换热器管侧换热影响模拟研究

缠绕管式换热器具有结构紧凑、可同时进行多种介质换热、操作压力高、热膨胀可自行补偿、易于实现大型化等特点,是大型天然气液化工厂首选主低温换热器。在设计计算中,需要确定缠绕管式换热器的几何结构和尺寸大小,以便能在一定条件下满足一定的热负荷。因此本文给出了一个简单的管侧流动与换热数值模拟模型并与已有文献中的实验数据进行了对比验证了该模型的准确性,采用该模型模拟了不同结构参数下缠绕管式换热器管侧甲烷流动,通过正交试验分析,得到了一组较好的管侧结构参数,为缠绕管式换热器的设计提供了一个参考。     

换热器内流动组织问题的研究

采用在换热器解网络设计中提出的窄点概念,应用于换热器内部单元的分析,以最小换热温差作为约束条件,以逆流换热为目标基准提出了一种几何图解法.此方法基于几何选代方法,按照逆流换热目标基准,可以建立流动组织的最优化目标函数;同时用叉流管柬式换热器的例子验证了在换热器设计中存在的最优流动组织问题,说明了换热器的优化设计最本质应该是优化换热器内的流动组织问题.     

管壳式换热器壳侧沸腾换热模拟研究

为了研究管壳式换热器壳侧沸腾换热流动传热特点,本论文将使用Gambit软件对管壳式换热器进行划分网格等前处理,然后通过采用标准k-ε湍流模型、混合物多相流模型,编写相应的沸腾换热自定义函数UDF,用Fluent软件对其进行壳侧沸腾换热计算,得到两相流、速度和温度等分布图,结果证明壳侧流动在弓形板后面形成了换热死区,水蒸气产生主要集中于后部,并向上聚集,最后分析了对换热器结构、强度等的影响并提出了相应的改进办法,为管壳式换热器的设计和使用提供理论参考。     

一种新型换热器流动特性的实验研究

螺旋折流板换热器是将折流板布置成与管束有某个倾斜角度 ,流体在壳程沿着螺旋折流板呈螺旋状流动的一种新型换热器。在对几个影响螺旋折流板换热器流动特性的因素进行了实验研究后 ,本文对实验结果进行了论述和分析。     

基于MATLAB的快速式汽-水换热器传热与流动特性研究

采用传热有效度-传热单元数(ε-NTU)的方法建立快速式汽-水换热器传热与流动特性的数学模型,利用MATLAB的SIMULINK建立相应的仿真模型,对快速式汽-水换热器的传热与流动特性进行模拟分析,得到了换热器出口混合水温度和压降随换热器的冷水质量流量及混合阀的冷、热水混合比的变化关系,并进一步分析了温度调节混合阀的调节特性。     

Numerical investigation of refrigerant flow through non-adiabatic capillary tubes

A mathematical model is developed to study flow characteristics in non-adiabatic capillary tubes. The theoretical model is based on conservation of mass, energy and momentum of fluids in the capillary tube and suction line. The mathematical model is categorized into three different cases, depending on the position of the heat exchange process. The first case is considered when the heat exchange process starts in the single-phase flow region, the second case is determined when the heat exchange process starts at the end of the single-phase flow region, and the last case is considered when the heat exchange process takes place in the two-phase flow region. A set of differential equations is solved by the explicit method of finite-difference scheme. The model is validated by comparing with the experimental data obtained from previous works. The results obtained from the present model show reasonable agreement with the experimental data. The present non-adiabatic capillary tube model can be used to integrate with system models working with alternative refrigerants for design and optimization.     

换热管内转子强化换热的数值模拟

本文概述了转子组合式强化传热装置的强化传热和自清洁原理。分别通过建立光管及内置多个转子换热管的三维流动模型,对换热管内流场、温度场、压力场以及换热过程进行了模拟,得到了管内流体的流动特性和传热特性。对比模拟结果表明,内置转子换热管管内的三维流动比较复杂,转子与管壁之间缝隙内的流体有着明显的环绕流动,切向速度和径向速度也增大到一定范围,转子旋转半径内的流体整体呈螺旋流动。总的来说,内置转子的换热管内较光管有较强的湍流度,尤其是近壁区域,因此强化了管内的对流换热,传热系数显著提高,从而验证了转子具有强化传热和自清洁的双重功能。     

壳侧气液两相流沿水平方向横掠水平管束截面含气率的预测

本文在实验研究的基础上,结合前人的研究结果,将预测管内平均截面含气率的理论模型经适当修正后,提出了预测带的流板的管壳式换热器壳侧气液两相流沿水平方向横掠水平管束截面含气率的理论模型。结果表明,该模型能很好地预测壳侧顺排和叉排水平管束中不同物纱两相流体的平均截面含气率。     

锅炉烟管管束阻力最优匹配的研究

本文探讨了水烟管锅炉烟管管束敢流速的最优分配,在一定的烟气阻力和换热面积条件下使管束的换热量最大,或在一定的换热量条件使对流换面积最小并建立烟管管束阻力最优匹配的计算模型。     

海水淡化中降膜蒸发过程的实验研究

由于横管降膜蒸发具有传热系数高、热耗低、可利用低品位能源等优点,横管降膜蒸发技术成为低温多效海水淡化技术中应用最广泛的方法.搭建了单管横管降膜试验台,观测了横管降膜蒸发的流动过程,研究了横管降膜蒸发过程中的流动特性和传热特性,归纳了管间距、喷淋密度对横管降膜蒸发过程中流动特性和传热特性的影响.实验结果表明:喷淋密度的增...     

竖直细小管内水_空气环状流蒸发换热特性研究

通过理论分析,研究了竖直细小管内水－空气环状两相流的蒸发换热特性。研究结果表明在细小管内,重力和气液表面张力的影响可以忽略。在定热流密度和定壁温两种条件下的蒸发换热特性十分接近。计算表明竖直细小管内水－空气环状两相流的蒸发换热是一种十分有效的强化换 热手段。     

H型鳍片管的传热与流动特性试验研究

H型鳍片管是一种新型高效强化传热管。对一定结构的H型鳍片管与螺旋翅片管换热器进行了比较性半工业试验研究,得到了H型鳍片管换热与阻力准则关系式,并与相同结构参数的螺旋翅片管进行比较。根据实验结果得出:H型鳍片管换热与阻力特性均优于同结构参数的螺旋翅片管。     

螺旋槽管换热过程的三维速度场与温度场耦合数值模拟

根据螺旋槽管换热器结构特点及传热特性,建立了以水为工质的换热器流动与传热的三维几何模型。运用有限元分析软件ANSYS模拟出换热器在换热过程中速度场与温度场的状况,分别得到了螺旋槽管内壁与外壁的对流换热系数。结果表明:槽深越大,随着Re增大,换热性能越好;当Re较小时,螺距越大,换热效果降低。其与该类光管换热器相比,得出螺旋槽管的换热系数是光管的2.5倍左右,强化了传热,为此产品的进一步理论研究和推广应用提供了依据。     

Analysis of effective wetting area of a horizontal generator for an absorption heat transformer

The use of thermal processes for water purification is a good alternative to reduce primary energy consumption. The efficiency in heat exchange process by falling film plays a very important role in the performance of a heat pump. The objective of this paper is to evaluate the efficiency of heat transfer on a tube bank, of a heat transformer designed for water purification with LiBr–H₂O as absorbent mixture, by digital image processing. To analyze the wetting area and falling film behavior of the mixture on a bank of sixteen horizontal tubes, of 1.22 cm outer diameter and 30 cm in length, experimental tests were performed. The results show the distribution of absorbent mixture, along the tubes of the bank, with 0 and 5° inclination respect to the horizontal, and different mass flow rates per unit length (0.006–0.034 kg/m s). The film thickness of LiBr–H₂O was determined by the digital image processing, obtaining an average value of 0.033 cm. The most regular fall of mixture, through the tubes of the bank, was obtained with the flow of 0.025 kg/m s. This mass flow was the one which gave the best results of efficiency of heat transfer, with values between 80 and 98%.     

自激振荡脉冲射流强化换热实验研究

对自激振荡射流强化换热的机理进行了初步探讨，并对有无共振腔时的换热情况进行了对比实验。实验中发现，由Helmholtz共振腔产生的自激振荡脉冲射流增强了管内流体的掺混，破坏了边界层，从而达到了强化换热的目的。实验中还发现，当共振腔两端的压差增大时，将产生更为强烈的脉动流，明显地提高流体的紊流程度，从而强化了管内流动换热。