板翅式换热器两相流分配器

两相流体分配不均匀是造成低温换热器传热性能急剧下降的主要原因。在板翅式换热器两相流入口设置分配器是一种广为采用的改善分配特性的工程方法。本文以空气-水实验模拟系统研究了一种两相流分配器的分配特性。研究表明：所研究的气液分配器能够提高气液在板翅式换热器层间翅片通道分配的均匀性。     

气液两相流流经环形狭缝通道的流动特性

引言动力、能源、石油化工等领域中广泛应用着各类管壳式换热器,此类换热器的管子与折流板之间、折流板与壳体之间在制造与装配中存在着一定的间隙。这些间隙对壳侧的压降及换热系数有较大影响。对于单相流体,这些间隙产生的泄漏量可占总流量的15％～60％~［1～4]．根据文献报道~［5],大约有50％以上的管壳式换热器涉及气液两相流,迄今为止对气液两相流体流经环形狭缝通道的流动特性研究尚未见有文献报道．本文在水平放置环形狭缝通道中,对空气一水两相混合物流经3种不同间隙环形狭缝通道的流动特性进行了研究,并应用分相模型提出了计…     

板翅式换热器二相流的分配特性

为了提高板翅式换热器内部二相流体分配的均匀性,对二相流体在结构改进前后的换热器内的分布特性进行了实验研究。实验结果表明,由于现有换热器结构设计的不合理,使得二相流体分布极不均匀。而且,由于二相流体之间复杂的相互作用,二相流体在换热器内的分布较之单相流体更复杂且更不均匀。而改进型的孔板封头结构可有效提高换热器外围通道的流体分配,从整体上改善板束单元体截面二相流体的分布,其二相分布的不均匀系数均有效降低。而且,其分配稳定性好,不易受雷诺数变化的影响。     

平行流多流体板翅式换热器的动态数学模型

板翅式换热器动态特性的复杂性在于其通道间有翅片导热存在．本文从分析翅片的定态和非定态导热过程入手,建立了包括考虑隔板热容的通用平行流多流体板翅式换热器的动态数学模型．该数学模型能以热阻网络图形式加以描述,通过对热阻网络的变换,获得了可快速求解的三对角阵代数方程组．用此模型计算了两股流板翅式换热器和四股流板翅式换热器的动态响应过程,对流体流量（或进口温度）扰动,理论的预测结果与实验数据相当一致．     

两相流动中气泡尺寸影响板式换热器性能的研究

通过实验和数值模拟的方法研究了水与空气组成的两相流动在板式换热器中的传热和阻力特性,以及不同气泡尺寸两相流的传热效果对比。实验结果表明:传热系数k随着液体与气相雷诺数的增加而增大,同时压降也随之增大;随着气泡尺寸的减小,传热系数k逐渐变大,而压降随着变小,并通过了数值模拟方法进行论证。     

并联管路气液两相流量均布特性数值模拟研究

为了确保大型液化天然气(LNG)板翅式换热器冷箱并联管路流量均布性,基于计算流体力学(CFD)方法,根据实际板翅式换热器冷箱并联管路的形式,简化并建立了并联管路物理模型,模拟研究了气液两相流的流量均布特性。研究结果表明:当气液两相流速固定时,增加两相的体积含气率会先降低后提高流量分配的均匀性;当两相的体积含气率固定时,流量分配均匀性随流速的增加而变好。不同管路布置方式对并联管路流量分配影响不同。为提高并联管路流量的均布性,当管道水平布置时,优先考虑水平上进下出式;当管道垂直布置时,优先考虑垂直向下流入式。上述研究成果将为大型LNG板翅式换热器冷箱并联管路运行参数和布置方法的设计提供重要的理论依据。     

Y形气-液顶吹喷枪流型及两相流混合特性实验

贫化电炉气液顶吹喷枪是一种独特的垂直下降管,其一端Y形通入气液两相,一端直接通入熔池中进行喷吹作业。本文采用多相流水模型模拟仿真的实验手段进行了定量分析,结果表明：不同于传统的垂直下降管,这种顶吹喷枪的管内流型受气液相间压差的影响,产生了一种由环状流过渡为泡状流的流型,不同流型的分布区域与压差的大小有关并且稳定存在;在支管与主管的交叉区域,对于不同的气液比存在3种气液混合相分界面,并各自产生不同的流型;浸没式顶吹气泡群形态在不同的管内流型驱动下有较大差异,表现在深度及宽度两个方面,并证明了气液比为2～5间的生产效果是最佳的。     

气液两相流混合设备流场特性

利用有限元软件ANSYS Workbench 17.0对气液两相搅拌釜,在通气量分别为0.2 m~3/h和0.4 m~3/h以及同一搅拌转速120 rpm下的液相速度矢量分布进行分析。结果表明:上层桨附近的流场是相当经典的混合流型的特征,釜内底部下层桨附近流场是明显的径向流,釜内的整个流场分布是以搅拌轴作为中心轴呈轴对称分布。     

两股流板翅式换热器动态性能研究的集中热容模型

从集中热容模型出发,导出了两股流板翅式换热器流体出口温度对冷流体进口温度(或流量)扰动的传递函数,实验结果证实了其正确性。详细的分析表明,传递函数适用的线性区域,不受温度变化限制,对流量变化要求为Δm/m<30％。两者叠加以后,线性区域限于两者的变化量均在20％之内。     

板翅式换热器数值模拟研究

采用数值模拟的方法研究了板翅式换热器的流体流动与传热性能,得出了七种不同高度、厚度和翅片间距大小的翅片流道中流体平均Nu数和压力降随Re数变化的曲线.     

板翅式换热器的计算机模拟

编制了板翅式换热器的模拟软件，可对板翅式换热器的设计质量进行检验及对已有设备的性能进行评价。通过对换热器各种工况条件的模拟，可以充分发挥设备的性能，使其在最佳状态下工作。本软件与换热器优化设计软件配合使用，可使设计结果达到最佳。     

板翅式换热器的技术进展

阐述了板翅式换热器在设计理论方面的进展,包括表面传热分析、流动阻力、表面选择、优化设计、计算机辅助设计等。分析讨论了板翅式换热器在制造工艺方面如真空钎焊工艺、不锈钢制和钛制及耐热高合金换热器钎焊工艺、扩散焊工艺的研究进展与存在问题。指出了板翅式换热器在真空钎焊技术和新材料开发方面的前景与方向。     

板翅式换热器技术的发展与应用

阐述了板翅式换热器的基本结构、翅片类型以及传热机理。从钎焊工艺、新型材料开发和计算机辅助系统三个方面,探讨了板翅式换热器技术近些年的发展历程和发展方向。简述了板翅式换热器在多股流复杂换热过程中的应用,并展望了板翅式换热器在新能源开发等领域的发展前景。     

铸铁板翅式换热器的实验研究

铸铁板翅式换热器可以有效降低露点腐蚀,已经成为低温余热利用的有效手段,但不同翅片结构的流态和传热性能相差很大。在工厂的翅片模型定型后,进行了烟气与空气真实工况稳定态实验,确定了铸铁板翅式换热器的阻力与传热性能参数、传热因子j与Re的关系式以及阻力因子f与Re的关系式,提出了便于计算的铸铁板翅式换热器传热与阻力方程式。     

铝制板翅式换热器导流结构优化设计

针对NB／T47006—2009《铝制板翅式热交换器》中各种板翅式换热器导流片结构形式,利用CFD有限元数值模拟软件FLUENT,建立了板翅式换热器设计时常采用的4种旁进式导流结构和2种顶进式导流结构模型,通过比较分析得出了导流性能较佳的结构,为板翅式换热器的内部结构优化提供了新的依据。     

Simulation Analysis of the Heat Transfer Performance of an N-type Microchannel Heat Exchanger

A microchannel heat exchanger with a triangular wave and symmetrical triangular wave structure was proposed in this paper. In addition, a new N-type microchannel heat exchanger was developed to balance the heat transfer performance and pressure drop. The relationship between different configurations of the N structure of the microchannel and the heat transfer performance was analyzed. The results showed that, at a high inlet flow rate, the symmetrical triangular wave microchannel had the best heat transfer performance, followed by the triangular wave microchannel and the straight channel. At the same flow rate, the degree of disturbance of the fluid was highest in the symmetrical N-structure microchannel, and an excellent heat transfer effect was observed.     

分配区影响板式换热器性能的模拟分析

建立了BR0.015F型人字形板式换热器冷热双流道的流动与传热计算模型,并在此基础上对其分配区结构进行改造,建立了新的计算模型,利用计算流体力学软件对两换热器模型内流体的流动和传热进行了数值模拟,并对比了两模型内的速度场、温度场和压力场。结果表明:相同工况下,新模型的努塞尔数约等于原模型的,摩擦因子较原模型的减少了30%,强化比是原模型的1.1倍左右,整体性能较原模型有明显提高。     

换热器中流体返混模拟计算的新方法

用循环模型对换热器中流体返混进行了模拟计算。结果表明流体返混对换热器中流体温度分布和换热速率均具有一定影响,与其它模型比较,该循环模型用于换热器流体返混模拟诸时,既可得到能描述流体温度分布的一个简单数字解析解,又可采用原活塞流基础上的“对娄平均温差”法进行换热速率的计算。     

基于MUSE软件的板翅式换热器设计与应用

介绍了板翅式换热器的基本结构和建模方法,运用MUSE软件对电站消烟降温系统所用板翅式换热器进行设计,给出了换热器最优设计结果和详细结构参数,并对其进行仿真研究。仿真结果表明,换热器热负荷特性良好。通过消烟降温系统试验分析,经换热器降温后的烟气温度与外界环境温差远小于4℃,达到了换热器的设计要求,具有良好的实际应用价值。