H型鳍片管束传热及流阻特性的数值模拟

在对H型鳍片管束的鳍片肋效率、流体物性以及管外壁温度与肋基温度差异分析的基础上,采用数值模拟技术研究了H型鳍片管束各结构参数对管束传热特性、流阻特性及综合性能的影响.结果表明:Nu随鳍片节距和厚度的增大先减小后增大,随鳍片开缝宽度和纵向管间距的增大而增大,随横向管间距的增大而减小;Nu随鳍片高度的增大,在低Re时与鳍片高度成正比关系,在高Re时与鳍片高度成反比关系;Eu随鳍片厚度、高度以及纵向管间距的增大而增大,随鳍片节距、开缝宽度以及横向管间距的增大而减小;综合因子j/f随鳍片高度、开缝宽度的增大而增大,随鳍片厚度、横向和纵向管间距的增大而减小,随鳍片节距的增大先减小后增大.     

H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的实验研究

对H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性进行了模化实验研究,得到了H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性变化规律,分析了横向管间距s_1与纵向管间距s_2对H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的影响。研究表明:在研究范围内,随着s_1的增大,管外侧传热性能变差、阻力减小;随着s_2的增大,管外侧传热性能明显变差,阻力明显减小;且纵向管间距s_2对传热与阻力性能的影响比横向管间距s_1更明显。     

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.     

H型鳍片管传热特性的数值模拟及验证

基于Fluent软件,利用Realizable κ-ε湍流模型对H型鳍片管的传热性能进行了数值模拟,分析了管排数与纵向间距对H型鳍片管传热系数的影响.在计算的基础上得出了H型鳍片管传热系数的计算公式,并对该公式进行了验证.结果表明:烟气流速越高、纵向管排数越少、纵向间距越大,传热系数越大;计算值最大误差为8.3%,最小误差为5.6%;该公式计算结果与验证算例、文献试验值及已有公式的结果较吻合.     

H型鳍片管省煤器传热与阻力特性试验研究

对Φ38 mm管径下三种不同管排纵向间距的H型鳍片管束气侧的传热与阻力特性进行了试验研究,得到了考虑管排纵向间距变化的H型鳍片管束的传热准则数及阻力系数关联式,并将试验结果与相关的计算结果进行了比较。结果表明:管排纵向间距越大,气侧传热性能越高,阻力系数越大;在计算其他文献中相同管径传热准则数时,所得关联式计算结果与原始数据相差较小。该试验为H型鳍片管束的设计提供了可靠的依据。     

低温省煤器H型鳍片管传热性能的研究

基于Fluent平台,建立起H型鳍片管的三维物理模型。利用Realizable k-ε湍流模型对单根H型鳍片管的稳态传热过程进行模拟。通过单一变量变化模型的建立,找出其高度、厚度、宽度、基管直径以及入口烟气流速变化对H型鳍片管传热与阻力特性的影响规律。鳍片效率随着高度、宽度的增加而降低,随鳍片厚度增加而上升;鳍片传热性能随着高度、宽度、厚度、管径的增加分别上升;鳍片阻力随着烟气流速的增加呈上升趋势。通过对模拟所得数据进行分析,得出基管直径为36 mm时,H型鳍片管综合能力为最佳。     

烟气横向流过鳍片管的传热和压降

实验结果提出了如何确定热交换器中带有纵向鳍片管子的对流传热和压降特性的报告。确立了烟气横向流动时对雷诺数和管子纵、横方向节距的影响,以及对鳍片高度的作用。精确计算鳍片管束所需要的数据和一些至今尚无法利用的数据都已用图表或方程的形式给出;它们对于在锅炉上设计鳍片管受热面是会有所帮助的。通过长期的持续试验,污染对传热和压降的影响也经测定,并列出了这些试验的结果。     

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。     

鳍片管代替光管省煤器及结构优化改造综述

在分析鳍片管束结构与传热特点的基础上,介绍了鳍片管代替光管省煤器的改造设计和应用情况。分析了鳍片管的直径、鳍片高度、厚度、管间距等参数及管束布置方式对省煤器传热特性、阻力特性、积灰和磨损等方面的影响。提出了鳍片管省煤器受热面优化设计的方法和步骤。     

螺旋翅片管束换热过程的熵产分析

对不同翅片间距Sf、管束横向节距St和管束纵向节距Sl的9组螺旋翅片管束的换热和流动过程进行了试验研究.分析了换热过程的熵产,研究了雷诺数(RP)、翅片间距、管束横向节距和管束纵向节距对管束换热熵产数NsH、流动熵产数NsF和总熵产数Ns的影响.结果表明:对不同布置方式的管束,随着Re的增加,NsH迅速减小,NsF逐渐增加,Ns先减小后增加;翅片间距对NsH影响较小,在高Re下,翅片间距增大时,NsF和Ns均明显降低;横向节距对NsH几乎没影响,但随着横向节距的增加,NsF和Ns均明显降低;管束纵向节距对NsH、NsF和Ns的影响都很小.