H型翅片椭圆管低低温省煤器换热与阻力特性研究

为满足燃煤电站节能减排要求,不同型式的翅片管省煤器已广泛应用于新建或在役的电站锅炉中。椭圆管的流线型外形使椭圆管的传热与阻力性能以及防积灰和磨损性能比圆管更佳,为此,对适用于低低温省煤器的不同结构H型翅片椭圆管束的换热与阻力特性进行了模化试验,并与应用于燃煤电站锅炉省煤器的H型翅片圆管束性能进行了比较和分析。结果表明:H型翅片椭圆管束具有明显的优势,值得在低低温省煤器中推广应用。     

水平矩形翅片椭圆管束的自然对流放热实验研究

本文对狭窄矩形槽道内水平矩形翅片管束的自然对流放热进行了实验研究，揭示了矩形翅片和张力绕片椭圆管束 的放热强度与板间距ｄ、管间距Ｓ１、Ｓ２及空气流通截面     

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.     

锯齿螺旋翅片管束换热和阻力特性关联式的比较

首先,对已有的锯齿螺旋翅片管换热与阻力特性关联式进行了整理与总结,继而通过对12个锯齿螺旋翅片管束进行风洞实验,比较和验证了相关的换热与阻力特性关联式。结果表明:(1)不同研究者所提出关联式的预测结果相差较大;(2)Weierman1976、ESCOA1979及Chen1998关联式的预测结果与实验结果相符较好,偏差均在20%以内,其中ESCOA1979关联式与实验结果相符最好,偏差在10%以内;(3)相同条件下与连续螺旋翅片管关联式预测结果相比,锯齿螺旋翅片管翅侧换热增大较多,而阻力变化不大。     

直接空冷凝汽器翅片管积灰流动换热的数值研究

为了深入研究空冷凝汽器散热管束积灰时的流动换热特性,利用FLUENT软件数值模拟了翅片管外不同积灰厚度的流动换热情况,得到了夏季工况翅片管4种积灰厚度的对流换热系数、传热系数及流动阻力随迎面风速的变化曲线,非线性拟合得到了摩擦系数、努赛尔数与雷诺数之间的关联式。利用性能评价指标PEC,对翅片管束积灰前后的流动换热性能进行了比较。结果表明:随着迎面风速的增加,积灰前后的管外对流换热系数,传热系数以及流动阻力逐渐增加;随着翅片管外积灰厚度的增加,对流换热系数、流动阻力以及摩擦系数变大,传热系数变小。     

空气横掠矩形翅片椭圆管束换热规律的数值研究

采用Fluent软件对矩形翅片椭圆管束空气侧的对流换热情况进行了三维数值模拟,获得了不同流速下翅片表面温度分布,分析了迎面风速与换热系数之间的关系,随着速度的增大,空气侧的换热系数增加,并拟合了换热计算公式。同时分析了不同翅片间距对换热的影响因素,随着翅片间距的增大,空气侧换热系数增加,而且随着Rg数的增加,换热的强化更加明显。     

矩形翅片椭圆管气侧流动与换热规律的数值研究

利用Fluent软件,在矩形翅片椭圆管尺寸给定的情况下,对椭圆基管偏移位置不同的椭圆矩形翅片管外空气侧层流流动与换热进行数值研究,分析偏置距离与椭圆管短轴半径之比Δx/b和雷诺数(Re)对翅片管空气侧换热和流动的影响。结果表明:在计算的Re数范围内,随着Re数的增加,努谢尔特数(Nu)逐渐增加,阻力系数(f)变化不明显;Δx/b=0.5的翅片管(Nu)数比Δx/b=-0.5的翅片管增大约4.83%~8.7%,Δx/b=0.5的翅片管外空气侧阻力系数比Δx/b=-0.5的翅片管增加约4.3%。就翅片效率而言,Δx/b=-0.5时翅片的效率最高。     

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。     

椭圆管H型翅片的翅片效率计算

H型翅片管广泛应用于大型电站锅炉省煤器。根据椭圆管H型翅片的结构和传热特点,推导并提出了分别基于等效圆管环形翅片、等效矩形翅片的3套椭圆管H型翅片的翅片效率计算方法;结合模化试验结果,比较、分析了不同计算方法的差异以及H型翅片结构(翅片开缝宽度与翅片宽度之比s/w)对此差异的影响。结果表明:基于等效圆管环形翅片的计算方法更为合理,且受s/w的影响较小。研究成果可为H型翅片椭圆管束的试验研究和工程实际应用提供参考。     

波纹形内翅片管对流换热实验研究及其应用

通过实验的方法研究了一种新型波纹形内翅片换热管的对流换热和阻力特性,建立了所测Re范围内对流换热和阻力实验关联式,并且在相同质量流量、相同泵功率、相同阻力降的条件下比较了该翅片管与普通光管之间的传热效果.与类似的波纹管的换热效果进行了比较,结果表明,新型波纹形内翅片换热管具有较好的换热效果,特别是在较低Re条件下,效果更加明显.     

椭圆翅片管空冷器流动传热特性的研究

用稳态的恒壁温法对3个椭圆翅片管空冷器和1个圆翅片管空冷器的传热和阻力特性进行了研究,得到空冷器空气侧的传热与阻力性能,在相同的迎风面流速下,椭圆翅片管比圆翅片管空气侧换热系数约大3－7倍;在相同的换热系数下,椭圆翅片管比圆翅片管的压降低。     

管间距对开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响

为了获得管间距对开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响规律,对5种不同翅片管换热器进行了数值模拟研究,并进行了模化试验验证。结果表明:开缝翅片管束的传热和阻力特性与翅片侧气体的Re数有关,随着Re数增大,翅片侧Nu数增大,摩擦因子f逐渐减小;纵向间距S2对开缝翅片管换热器的综合流动传热性能的影响较大。数值模拟与试验结果偏差较小,采用数值模拟方法能够比较准确地分析开缝翅片管换热器的传热与阻力特性。     

采用椭圆矩形翅片管的容积式换热器的实验研究

利用自行设计的实验台系统，用高效换热元件—椭圆矩形翅片管代替圆管进行实验研究，然后对两种换热元件得出的结果进行比较，发现前者代替后者将强化容积式换热器的换热过程，使换热能力大幅度提高。     

连续型与锯齿型螺旋翅片管翅片效率计算与分析

介绍了烟气换热领域常用的两类高频焊钢质螺旋翅片管.指出目前存在多种连续型与锯齿型高频焊螺旋翅片管翅片效率计算方法,不便于同类换热实验结果的相互比较.通过深入分析与计算比较,对连续型与锯齿型高频焊螺旋翅片管分别给出了建议的翅片效率计算方法,供相关的工程设计及实验研究选用.两种管型的翅片效率比较表明,锯齿翅片的翅片效率较高,提高的幅度随翅片高度增大而增大.     

热管换热器翅片管束管外流动阻力的实验研究

一、前言 热管换热器作为一种新型的节能设备已在我国逐步推广应用。目前主要用于各种工业炉烟道气的余热回收。所采用的翅片管多数为钢管钢翅片。翅片管束的阻力性能是热管换热器设计和应用中的一个重要因素。在某些情况下,烟道气的允许阻力降只有几个毫米水柱,这往往成为热管换热器设计所必须满足的要求。在实际应用中,也经常看到由于管束的阻力过大而影响炉子正常运行的实例。对翅片管束的阻力特性已有若干研究报告和实验结果,如     

椭圆钎焊与双金属轧制翅片管传热与阻力性能的试验对比

对椭圆钎焊翅片管和双金属轧制翅片管换热器的传热及阻力性能进行试验对比研究,试验得到了一系列工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,给出了相应的传热系数、流动阻力曲线。从总传热系数中分离出管外空气侧的对流换热系数,得到了具有一定应用价值的管外换热的计算关联式;拟合得到了管外阻力计算关联式。结果表明:椭圆钎焊翅片管比双金属轧制翅片管的传热系数约高9%,管外换热系数约高17%,且管外空气流动阻力约低11%。     

管间距对折齿型螺旋翅片管束性能影响的数值模拟及试验研究

折齿型螺旋翅片管是在平齿型螺旋翅片管基础上发展而来的.它具有更好的强化换热性能,在烟气余热回收等领域,有着良好的应用前景.为了获得管间距对折齿型螺旋翅片管束换热与阻力特性的影响规律,对8个错列布置的折齿型螺旋翅片管束进行了数值模拟研究,并进行了模化试验验证.结果表明:在相同Re数和相对纵向间距S2/do下,相对横向间距S1/do=2.00～3.26范围内,存在最优S1/do使得管束气侧Nu数最大,气侧Eu数随S1/do的增大而明显减小;在相同Re数和S1/do下,S2/do=2.16 ～3.00范围内,存在最优S2/do使得管束气侧Nu数最大,气侧Eu数随S2/do的增大而稍有降低;数值模拟与模化试验结果偏差较小,相关的研究方法及结果可为进一步优化折齿型螺旋翅片管束布置提供参考.     

相变换热器烟气侧流动及传热特性的数值模拟

对壁温均匀的相变换热器换热管外烟气的流动状态与翅片管的换热过程进行数值模拟,分析烟气入口速度、翅片间距及翅片管横向间距、纵向间距对流动传热特性的影响。结果表明:随着烟气入口速度的增加,换热量和烟气流动阻力均增加;一定范围内增大翅片间距,能够强化传热性能,降低烟气流动阻力;翅片管横向间距的增大能强化传热,而纵向间距的增大会减弱传热性能,二者均能够降低烟气的流动阻力。     

四类螺旋翅片管束热力特性数值研究

对气流横掠螺旋翅片管错列管束的流动与换热特性进行了数值研究,在雷诺数Re=10 000～40 000范围比较了四类(连续型、平齿I型、平齿L型和扭齿型)螺旋翅片管束的换热、阻力及热力综合性能。结果表明:与常规的连续型管束相比,在相同Re下,平齿I型、平齿L型和扭齿型管束的努塞尔数Nu分别提高约24%、32%和38%,欧拉数Eu分别增大约24%、85%和90%;在相同的换热量、流体输运功耗和翅片管结构参数下,平齿I型、平齿L型和扭齿型管束所需的换热面积较之连续型管束所需的分别减小约9%、6%和12%,扭齿型表现最佳;在管束紧凑性方面,连续型、平齿I型和扭齿型管束无明显差别,但选用平齿L型会使管束体积相对增大约18%。     

直接空冷凝汽器扁平钢管蛇形翅片气侧流动及传热特性数值研究

应用FLUENT软件,对直接空冷凝汽器扁钢管钎焊蛇形翅片气侧流动与换热进行数值研究,得到翅片管表面温度、翅片间距内空气速度分布图,研究了翅片高度、入口空气流速对换热性能、流动阻力和气侧综合换热性能评价指标的影响规律。并将模拟结果拟合得到实验关联式。结合某空冷凝汽器设计参数,验证了数值模拟结果的可靠性。