复合式波纹板传热与阻力特性数值研究

DN(double notched)型波纹板传热元件在回转式空气预热器中应用广泛,为了揭示DN板波纹通道内的微观流动形态和强化传热机理,本文采用LBKE(Lam and Bremhorst k-ε model)湍流模型和计算流体动力学(CFD)数值模拟技术对DN板的传热、阻力特性展开研究,预测DN板的传热和阻力系数,分析DN板通道内的流场和温度场。模拟计算发现:DN板通道内的流动可分为波纹通道流动和平直通道流动两大类;DN板斜波纹段、凹槽段迎风面努塞尔数(Nu)较大,背风面Nu较小;Nu随着雷诺数(Re)的增大而增大,DN板上的Nu分布随着Re的增大而更趋均匀;增加DN板上斜波纹结构比例可提升其传热能力,但阻力损失也会相应增加;DN板在中等Re水平(Re≈5000)下运行时效果最佳,此时既能保证DN板上Nu均匀分布又控制了阻力损失大小。     

烟气横掠麻面管束颗粒沉积特性的数值分析

为了减轻电厂锅炉尾道内烟气对换热管的磨损及积灰情况,特提出和建立了一种新型的管型——麻面管,并通过选择适用的磨损计算和颗粒沉积模型,针对烟气横掠顺列麻面管束进行气固两相流动的数值模拟,分析了烟气物性参数和管束结构参数对颗粒沉积特性的影响,并比较了相同条件下麻面管和光管的积灰情况。结果表明:等同工况下,麻面管表面颗粒沉积率和磨损量均比光管的低;较大烟速情况下,随着颗粒平均粒径的增大,磨损增加幅度较大;确定了当s1/D=3.0,s2/D=1.8时,颗粒沉积率最低,为20.72%;对于一般的较小粒径颗粒,e=0.75 mm的麻面管管束在减轻积灰上效果较其他几种情况更好,另外,麻面管表面坑深度越大,飞灰颗粒对麻面管的磨损就越轻。     

管壳式换热器壳侧传热与阻力性能的实验研究与预测

设计并建立了换热器传热与阻力的综合性能实验台,对1种弓形折流板换热器和2种连续螺旋折流板换热器壳侧的传热及阻力性能进行了实验研究,实验介质管侧为水,壳侧为油;同时基于壳侧传热实验数据;应用遗传算法预测了换热器的总换热量。实验结果表明:在相同的壳侧流量下,螺旋折流板换热器的阻力要高于弓型折流板换热器,正进正出螺旋折流板换热器的阻力高于侧进侧出螺旋折流板换热器;螺旋折流板换热器的换热系数高于弓型折流板换热器,侧进侧出螺旋折流板换热器高于正进正出螺旋折流板换热器,而且流量越大这种优势越明显。预测结果表明通过遗传算法得到的传热关联式所得的换热量比采用线性回归所得的更加接近实验数据,表明遗传算法可应用于工程中换热设备性能的预测。     

换热器翅片传热及阻力特性的数值分析

本文对空调器中常用的百叶窗翅片的阻力和换热特性进行了三维数值模拟,仿真结果与实验测试的数据基本吻合。同时对另一种桥片翅片的性能进行了仿真预测,与窗片对比,桥片的阻力更小但是其换热性能不如窗片。     

大型湿法烟气脱硫喷淋塔内阻力特性数值模拟

利用Fluent软件包,对300 MW机组湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)系统喷淋塔内阻力特性进行了数值模拟,着重考察了不同塔径、喷淋层间距和喷淋层数等设计条件及不同负荷、液气比等运行工况下喷淋塔内阻力特性。结果表明,300 MW机组WFGD系统喷淋塔内阻力在烟气量125′104 m3/h、塔径13m、4层喷淋、层间距1.7 m时约为950 Pa,与实际工程测量数据较为吻合;塔径、喷淋层数量、负荷和液气比是影响喷淋塔内阻力的重要因素;模拟计算值可作为喷淋塔设计与运行优化的依据。     

燃煤电站烟道布置烟气冷却器阻力特性的数值模拟研究

为更准确预测复杂流场下烟气冷却器的流动阻力,提出通过局部翅片管束的直接模拟,拟合阻力系数,运用多孔介质模型,对烟道布置烟气冷却器的阻力特性进行模拟分析的方法,并对某燃煤电站高阻力烟气冷却器进行阻力特性模拟分析。结果表明：采用变向窄进出口烟道型式会影响烟气冷却器前、后界面上全压分布,但对烟气冷却器阻力的影响较小;烟气冷却器翅片管结构及宏观结构型式是该燃煤电站烟气冷却器阻力高的主要原因;烟气冷却器阻力的预测值与实测值误差较小,能较好地满足工程设计需求。     

椭圆管氟塑钢空气预热器烟气侧流动与换热特性数值研究

针对椭圆管氟塑钢空气预热器开展了烟气侧流动与换热特性的数值研究,分析归纳了椭圆率、横纵相对节距、内外氟塑料膜厚度以及空气膜厚度对传热与阻力的影响规律。计算结果表明:随着椭圆率的增大,平均对流传热系数与流动阻力均逐渐增加,而单位风机功率的传热速率逐渐下降;增加纵向相对节距和减小横向相对节距会增大平均对流传热系数与压降,不利于椭圆管空气预热器综合性能的提高;内外氟塑料膜厚度的增加均会导致换热量的减少,但内壁氟塑料膜对换热性能的影响更大;换热量随着空气膜厚度的增加快速降低,仅0.10 mm厚度的空气膜就可使换热量下降33.1%;氟塑料覆膜技术水平是椭圆管氟塑钢空气预热器推广应用的重要影响因素。     

H型翅片管传热与阻力特性数值模拟以及场协同原理分析

针对国内外研究人员对H型翅片管传热与阻力特性的研究结果差异较大以及对翅片厚度研究较少的情况,根据电站锅炉低温省煤器的运行工况,采用FLUENT软件计算低温省煤器横截面积恒定的6种H型翅片管的传热和流动阻力特性的变化规律。将数值模拟结果与采用其他文献计算方法以及实验关联式所得的结果进行对比,并利用场协同原理进行分析。结果表明:当H型翅片管横截面尺寸为2 mm×50 mm时,换热区域温度场和速度场的协同性较高、流动阻力较小,因此其综合传热性能较优。     

富氧燃烧方式下烟气对受热面传热特性影响的数值研究

富氧燃烧方式下,烟气中70%以上均为CO2,这与常规锅炉燃烧产生的以N2为主的平均烟气成分有很大差异。为了研究烟气成分变化带来的换热系数的变化规律,采用数值模拟的方法对富氧燃烧方式下烟气的传热特性进行了研究,并与空气气氛下进行对比。结果表明,富氧气氛下换热系数较空气气氛下有显著提高。     

复合式波纹板传热与阻力特性单吹瞬态实验研究

DN型波纹板传热元件是回转式空气预热器中的常用板型,但有关DN板的研究报道较匮乏。文中采用一种改进的单吹瞬态技术对DN板的传热、阻力特性展开实验研究,测量DN板的传热和阻力系数。实验结果表明DN板的传热、阻力性能与DU板相当,而介于CC板和平行平板之间。实验发现DN板的传热系数j和阻力系数f随着雷诺数Re的增大而减小。根据本文实验数据拟合了DN板特性参数j和f数的实验关联式。     

内螺纹水冷壁管的传热及阻力特性研究

针对目前大型电站锅炉水冷壁广泛采用内螺纹管来防止或推迟传热恶化的发生，了内螺纹管的传热机理，并对国仙外内螺纹管在亚临界，近临界和超临界压力区的传热性能及阻力性能进行了综述。文中结论对采用内螺纹管的电站锅炉不冷壁的设计具有较高的价值。     

褐煤流动阻力特性数值及实验研究

采用SIMPLE算法和Eulerian模型,以10 mm小颗粒褐煤为例,对气固两相流动的阻力特性进行了数值模拟.分析了阻力变化对流量的影响,搭建了两相流动实验平台,并对试验和数值模拟结果进行了对比分析,对研究发生炉内的流动特性具有一定的理论参考价值.     

汽轮发电机气体冷却器传热及阻力特性实验研究

对不同结构的汽轮发电机气体冷却器进行了实验研究,得到雷诺数Re在2000～11000间冷却器空气侧的换热和阻力特性变化规律,同时得出风速、水速和翅片间距对换热与阻力特性的影响规律,为汽轮发电机气体冷却器的设计和改造提供了依据.     

管壳式换热器壳侧流动与传热的实验研究

对不同壳程结构的管壳式热交换器壳侧流动的流型、流阻及其传热特性进行了系统的实验研究。实验表明 ,直挡流板的壳侧流道由于存在滞留区 ,流阻高且不利于换热 ,螺旋板的壳侧流道的Nu比直挡流板高 4 9.4 % ,而具有螺旋板和多孔介质组合的壳侧流道的对流换热系数比直挡流板高 79.5%。同时得到了最佳螺旋角为 4 0°,多孔介质的最佳孔隙率为 0 .985。图 9参 6     

先进蒸汽循环燃煤锅炉过热器管烟气侧腐蚀的评估

<正> 在实验室中,对各种商用高温合金钢用作燃煤超高温、超高压(指超超临界压力 ——译注)锅炉过热器管材料时的抗煤灰腐蚀的性能作了评估;在一台燃高硫份煤的     

管壳式换热器壳侧强化传热技术的研究与进展

指出了传统的弓形折流板管壳式换热器存在的问题,对纵向流、螺旋流及射流换热器中各种强化传热技术的结构特点、强化传热机理、适用场合及其研究现状进行了详细的分析与总结,并提出了管壳式换热器壳侧强化传热技术的发展方向。     

冷却塔片式消声器阻力特性的数值模拟研究

由于片式消声器往往被布置于距塔体较近的区域,则其阻力特性对冷却塔热力性能的影响非常敏感,而公开资料中缺乏对片式消声器阻力特性的系统研究,限制了片式消声器对冷却塔热力性能影响的定量研究.本文采用流体计算软件,通过对消声导流片间夹角、消声导流片厚度以及通流面积比对片式消声器阻力特性进行研究,掌握了片式消声器的阻力特性及消声...     

半导体温差发电模块传热特性的数值研究

针对在光伏-温差混合发电系统中加入温差发电模块能否强化传热、降低光伏电池温度这一问题,结合温差发电的基本原理及传热学理论,采用有限容积法,研究了负载电阻、冷端对流换热系数对温差模块电学特性和传热特性的影响情况。结果表明:随着负载电阻的增加,回路中的电流逐渐减小,电压升高,输出功率会在最佳匹配电阻下达到最大值;负载电阻的增大同时也会导致温差模块传热性能降低,当电阻小于相应温差下对应的临界值时,温差模块会起到强化传热的作用;冷端对流换热系数对系统的传热性能的影响较大,当热端与环境温度之差为150 K,冷端对流换热系数为500 W/(m2·K)时,温差模块的发电效率可达到2.14%,是相同条件下对流换热系数为50 W/(m2·K)的3倍。     

梯形鳍片膜式水冷壁传热特性数值研究

以某330 MW锅炉为例,通过数值计算的方法分析研究了梯形鳍片膜式水冷壁的传热特性。计算了不同水冷壁管内工质温度、不同水冷壁管内侧对流换热系数和不同水冷壁向火侧接受的平均辐射热负荷下水冷壁管子特定点的温度,重点研究了水冷壁管子背火侧特定点的温差。研究结果表明:水冷壁管子背火侧特定点温差与水冷壁管内工质温度关系不大,水冷壁管子背火侧特定点温差随着管内侧对流换热系数的增大而减小,水冷壁管子背火侧特定点温差与水冷壁向火侧接受的辐射平均热负荷成正相关关系。