带螺旋折流板的中空换热器振动和传热特性分析

为改进换热器内螺旋传热元件的振动均匀性及提高换热器的综合传热性能，提出一种带有螺旋折流板(hollow helical baffle, HHB)的中空换热器，采用双向流固耦合计算方法，研究了入口流速及折流板安装位置对换热器振动及传热特性的影响。结果表明：带螺旋折流板的中空换热器可有效均衡振动特性，提高传热特性；增加入口流速，传热元件振动幅值和换热系数增大；折流板安装在换热器上部时，平均振动幅值最大，平均传热系数最小，传热均匀性最好；带螺旋折流板中空换热器的PEC(performance evaluation criteria)值大于1,实现了强化传热的效果，折流板安装在换热器的下部、上部、左部和右部时换热器的PEC值比传统螺旋弹性管束换热器的PEC值分别提高了2.04%,7.87%,1.32%和0.03%,折流板安装在上部时PEC值最大，综合传热性能最好。     

管式换热器也能变得这样小——高效、小体积的螺旋螺纹管换热器

螺旋螺纹管换热器是在20世纪80年代发明的，其原理是利用螺旋缠绕的双纹管增强水的扰动状态，以提高膜传热系数从而提高综合传热系数。传热系数的大小、流体流过换热器压力降的大小及冷凝水温度的高低是衡量换热器性能的主要标准。螺旋螺纹管换热器在这三方面有什么性能优势呢？[编者按]     

扇叶型折流板换热器壳程性能及传热机理的数值模拟

利用数值模拟方法比较分析了扇叶型折流板换热器及螺旋折流板换热器流动传热性能及传热机理。结果表明:两种换热器壳程流动状态相近,流体倾斜于管束流动;扇叶型折流板换热器壳程传热系数和压降大于螺旋折流板换热器;雷诺数2 500—5 500时扇叶型折流板换热器综合性能低于螺旋折流板换热器,当雷诺数大于6 500时扇叶型折流板换热器综合性能略高于螺旋折流板换热器;扇叶型折流板换热器内壳程流体要比螺旋折流板换热器中的壳程流体更早的进入充分发展阶段,导致扇叶型折流板换热性能较高;扇叶型折流板换热器壳程流体流场和温度场协同性优于螺旋折流板换热器,因此前者具有更好的对流传热性能。     

螺旋板式换热器的进展情况

对国内外螺旋板式换热器的的进展情况进行分析。对螺旋板式换热器的应用情况进行介绍。总结螺旋板换热器的优点。有利于各行业对于螺旋板式热器的了解与使用。     

跨临界CO2汽车空调内部换热器研究

在跨临界CO2汽车空调系统中,内部换热器是主要的传热部件。本文提出螺旋肋片套管式内部换热器这一设想;并对其换热特性进行数值模拟分析,与光滑套管式换热器及直肋片套管式换热器的换热性能相比,螺旋肋片套管式内部换热器的换热效率分别提高44.18%和16.4%;最后对所提出的内部换热器的结构强度进行计算分析。     

弹性管束缠绕结构换热器在化工流程中应用分析

主要介绍了新型弹性管束螺纹缠绕换热器，从结构上论述弹性管束有效补偿热应力破坏及螺旋缠绕湍流换热的优势。     

结构特征对螺旋管换热器性能的影响

目的研究结构特征对螺旋管换热器换热性能的影响,为换热器设计和结构优化提供理论依据。方法在CFD软件Ansys的FLUENT模块中模拟螺旋管换热器内流体的流动换热过程。在相同边界条件下,不改变总换热面积,通过改变换热器的换热管直径和壳体长度,研究几何参数对换热性能的影响。通过对比单管单螺旋、单管双螺旋、双管双螺旋和内外双螺旋等4种不同缠绕方式换热器中流体的温度分布云图,研究螺旋管的结构对换热器换热性能的影响。结果保持总换热面积不变,减少换热器的管径,增大壳体的长度,都能有效提高换热效率。与单管单螺旋结构的换热器相比,单管双螺旋结构换热器的流体出口温度下降了9.74%,平行双螺旋结构换热器的出口温度下降了5.05%,内外双螺旋结构换热器的出口温度上升了10.11%。结论在螺旋管换热器的设计和优化过程中,可以通过减小换热管径,增大壳体长度,采用内外双螺旋结构,以实现提高传热效率的目的。     

基于不同截面形状的螺旋弹性管束换热器传热特性分析EI北大核心CSCD

为探究截面形状对螺旋弹性管束(spiral elastic tube bundle,SETB)换热器传热性能的影响,基于四种截面形状(四边形、六边形、椭圆形和圆形),采用双向流固耦合计算方法,对单层四螺旋弹性管束在不同入口速度条件下的振动和传热特性进行了研究。结果表明:不同截面形状的螺旋弹性管束在换热器内不同安装位置的振动响应有明显的不同。截面为椭圆形的螺旋弹性管束在振动和不振动条件下的传热系数最高,管束圆周上的局部传热系数最大,说明管束截面形状为椭圆时的传热性能最佳。振动能够实现强化传热,但振动剧烈的螺旋弹性管束其传热性能并不一定最佳,在进行螺旋弹性管束换热器设计时,并不是要一味追求高强度的振动,还要综合考虑螺旋弹性管束的安装位置和截面形状。     

螺旋式偏心套管换热器的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了不同偏心度螺旋套管换热器在紊流区域的换热和流动特性.为了使计算结果更贴近实际情况,模拟计算中采用的是氦气在压力为20 MPa条件下的温度依赖的变物性参数.通过数值计算结果,比较了同心和偏心螺旋套管换热器内管和外管的换热系数,其中外管的换热系数随着偏心度的增加而大幅增加.根据计算结果提出了套管换热器内管和外管换热系数随偏心度和雷诺数的变化关系式.最后在给定的条件下设计了纯化器中的偏心套管换热器.     

螺旋绕管式换热器的特点及其制造工艺研究

相对于传统换热器,缠绕换热器独特的换热结构,大幅度提升了换热效率,在节约资源、提升生产效率、降低生产成本等方向发挥着巨大优势。为企业的发展带来经济效益。因此,该文主要分析了螺旋绕管式换热器的结构及特点,并在此基础上对螺旋绕管式换热器的制造工艺进行了研究,从而为今后制造换热器提供一种新的想法和途径。     

螺旋式偏心套管换热器的数值模拟（英文）

采用数值模拟的方法研究了不同偏心度螺旋套管换热器在紊流区域的换热和流动特性。为了使计算结果更贴近实际情况,模拟计算中采用的是氦气在压力为20 MPa条件下的温度依赖的变物性参数。通过数值计算结果,比较了同心和偏心螺旋套管换热器内管和外管的换热系数,其中外管的换热系数随着偏心度的增加而大幅增加。根据计算结果提出了套管换热器内管和外管换热系数随偏心度和雷诺数的变化关系式。最后在给定的条件下设计了纯化器中的偏心套管换热器。     

天然气水合物泥浆制冷换热器的分析

天然气水合物泥浆制冷系统的换热器对于天然气水合物的开采非常关键。本文以天然气水合物自然状态下的存在条件为依据,分析研究不同类型的换热器,对钻探取样方法获取保真的天然气水合物岩矿心的影响,对相同换热面积的同轴套管式换热器和螺旋板式换热器在同种工况下的传热效率进行对比分析,采用传热计算、数值模拟和室内实验相结合的方法,证明在相同的换热面积和同种工况下,螺旋板式换热器的换热效率可以提高70%,在满足水合物钻探取样要求条件下,可以有效地节省资源。     

套管双壳程对螺旋折流板换热器传热和阻力特性的影响

利用数值模拟法,通过改变套管双壳程内壳直径探究螺旋折流板换热器传热和阻力特性,获得其(壳侧外直径为250 mm系列的换热器)局部压力、温度及流场分布,同时分析不同内壳程管径对螺旋折流板换热器性能的影响。结果表明:合理的管径设置可以让换热器壳侧总压降最大降低比率达53.2%~55.4%,壳侧传热系数最大提升至4.32%~10.7%,内壳直径为108 mm时换热器的综合性能最好;内壳直径低于某一值(约95 mm)时,壳侧压降增长剧烈,而高于该值时,随着管径的增大,压降波动相对平缓,管径过大或过小均会弱化换热能力;套管双壳程结构虽然能有效改善螺旋折流板换热器性能,但是其管径的设置会舍弃掉部分换热管束,换热管束数量牺牲过多时,限制了换热能力的上限,即最优的管径布置也弥补不了它的换热缺陷。     

螺旋板换热器选型及应用

介绍了螺旋板换热器的结构特点、选型原则及应用。本设备由两张板卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。     

换热器研究现状以及发展趋势

主要讨论管壳式换热器管程的强化传热——改变管子外形或在管内加入插入物,介绍螺旋槽管等多种强化传热管的研究进展,并对翅片管式换热器进行分析计算。     

聚合物螺旋盘管换热器的流阻与传热特性试验研究

通过搭建适用于聚合物螺旋盘管在滞留型水体中传热特性研究的试验装置,对管内流阻以及管内和管外对流换热特性进行测试,并与现有主要基于金属材料盘管换热器所获试验关联式的计算结果进行比较,推荐可应用于地表水地源热泵系统聚合物螺旋盘管换热器流阻和传热特性估算的试验关联式,为闭式地表水地源热泵聚合物螺旋盘管的工程设计提供参考。     

混合冷剂换热器壳侧氮气冷却试验研究

混合冷剂换热器作为天然气液化流程中的关键设备,主要用于冷却/冷凝多级压缩介质(混合冷剂)。针对采用内波外螺纹管/螺旋折流板结构的海水混合冷剂换热器,以氮气作为试验介质,完成壳侧冷却试验,并将试验结果与经典传热关联式计算结果进行对比。结果表明,茹卡乌斯卡斯(Zhukauskas)流体横掠叉排管束平均表面传热系数计算关联式较适合用于计算螺旋折流板换热器壳侧冷却传热系数。研究结果为混合冷剂换热器传热与流动特性的深入研究奠定基础。     

整体针翅管和螺旋扭曲管在制冷机换热器上运用的探讨

整体针翅管和螺旋扭曲管是两种新型的高效传热管,本文介绍了它们的结构和探讨了在制冷系统换热器运用的可行性.     

折流板对锥形螺旋管束壳程传热性能的影响

以锥形螺旋弹性管束(conical spiral elastic tube bundle, CSETB)换热器为研究对象，通过在换热器内增设脉动/引流折流板，以期获得具有更高传热性能的弹性管束换热设备。通过采用双向流固耦合计算方法，研究了不同壳程入口流速和不同结构方案下CSETB换热器的振动强化传热性能。研究表明，CSETB的振幅随流速的增加而增加，仅增设脉动折流板可使CSETB表现为相对大幅高频振动，同时增设脉动、引流折流板可使CSETB表现为相对大幅低频振动。增设折流板可使流体流动的规律性和温度场分布的层次性增强，且能使换热器的壳程传热能力获得大幅提高。振动能够实现强化传热，这种强化传热的程度在高流速时更明显，且增设折流板能明显提高CSETB的振动强化传热性能。此外，引流折流板的存在使换热器的综合传热性能降低。     

肋片形式对Hampson型换热器流动换热特性影响

微型Hampson节流制冷机广泛应用于电子器件冷却,其换热器效率对制冷机的性能有着决定性作用.采用真实氩气物性参数,对Hampson型螺旋肋片管换热器进行了稳态三维数值模拟研究,研究了环形、螺旋形、锯齿螺旋形、扭曲锯齿螺旋形四种肋片形式的肋片管换热器的流动换热性能.结果表明:相较于螺旋形肋片,扭曲锯齿形肋片能显著提高近...