异形管蒸发式冷凝器的性能与工业应用

提出了弹形管和扭曲管提升蒸发式冷凝器性能,测试了冷却水喷淋密度和风速对传热与能耗性能的影响,并与圆管进行了对比.结果表明,水喷淋密度和空气流速对蒸发式冷凝器性能均有重要影响,适宜传热的水喷淋密度为0.05～0.065 kg/(m·s),适宜的风速为2.6～3.4 m/s;弹形管比圆管的传热系数高9.2%～19.0%而能耗低2.6%～4.9%,扭曲管比圆管的传热系数高18.0%～33.1%同时能耗高2.6%～4.9%.以实验结果为基础,将蒸发式冷凝器在工业中应用,起到良好的节能节水效果.     

蒸发式冷凝器管外水膜传热性能实验研究

在一个单级压缩制冷循环系统中研究了蒸发式冷凝器管外水膜的传热性能.建立了蒸发式冷凝器管外水膜传热性能测试实验平台,调节不同操作参数,测试了喷淋密度和迎面风速对管外水膜传热性能的影响.结果表明,在实验条件下,管外水膜传热系数的实验值介于511.6～763.57 W·m-2·K-1.喷淋密度从0.023 kg·m-1·s-1增至0.059 kg·m-1·s-1和迎面风速从2.1 m·s-1增至3.3 m·s-1,实验条件下管外水膜传热系数的平均变化率分别为增加47.3%和减少5.5%,可见,管外水膜的传热主要受喷淋密度的影响.另外,通过对实验数据回归得到了管外水膜传热系数计算关联式,回归相关系数R为0.98,标准偏差为7.5%.最后,将实验关联式和国内外学者的关联式进行比较,表明实验得出的管外水膜传热系数计算关联式具有较好的一致性.管外水膜传热性能的实验结果对蒸发式冷凝器的设计和实际应用具有一定的指导意义.     

蒸发式冷凝器管外水膜流动实验研究

研究蒸发式冷凝器传热传质性能时,涉及到管外喷淋水在管表面的分布形式和喷淋水与空气间的对流传热传质等问题。文内建立了蒸发式冷凝器管外水膜流动的可视化测试实验平台,采用高速摄像仪分析了喷嘴对管外水膜分布的影响,同时测试了时间、风量、水量、高度等参数对水膜温度分布的影响。结果表明,喷嘴B能获得更好的水膜分布效果,蒸发式冷凝器有一个最佳喷淋水量,其换热过程主要是由循环冷却水的显热换热和蒸发换热交替占主导作用构成的,在稳定操作条件下运行一段时间后水盘中的水温能保持较好的恒定。     

异形钢管蒸发式冷凝器的传热与能耗性能

提出了弹形管和扭曲管对蒸发式冷凝器强化传热,测试了冷却水喷淋密度和风速对其传热与能耗性能的影响,并与圆管进行了对比.研究结果表明,传热系数和能耗均随冷却水喷淋密度和风速的增大而增大,但冷却水喷淋密度增大到一定值后,传热系数基本不变甚至略有减小;弹形管和扭曲管比圆管的传热系数分别高9.2%～19.0%和18.0%～33.1%,总能耗分别低2.6%～4.9%和高2.6%～4.9%,综合性能比分别高11.1%～23.0%和16.7%～23.7%.     

高效复合强化换热器的管程性能

通过搭建内螺纹扭曲椭圆管复合强化管换热器传热与压降性能测试平台,对内螺纹扭曲椭圆管复合强化管换热器的管程传热和流阻性能进行了实验研究,以实验数据为基础拟合得到其对流传热系数和流动摩擦阻力系数与管内流体Reynolds数的计算准则关系式,将内螺纹扭曲椭圆管与光滑圆管、内螺纹圆管、光滑扭曲管的管程传热、流阻以及综合性能进行对比分析,结果显示内螺纹扭曲管流动阻力略高于其他类型的换热管,传热效果和综合性能明显优于其他类型换热管。内螺纹扭曲管作为一种内螺纹和扭曲扁管强化传热技术的叠加技术,强化传热效果明显,具有重要的工程应用价值。     

扭曲管强化传热性能实验研究

在设计的蒸汽-水换热实验台上测试了5种不同导程的椭圆扭曲管和圆管的传热和流动阻力性能.分别对5种不同导程的扭曲管和圆管管内流体努赛尔数,摩擦系数和管内综合评价因子随雷诺数变化情况进行了对比.实验结果表明:扭曲管的强化传热性能明显,且导程越小,强化传热效果越好.在实验测试的雷诺数范围内,扭曲管的努塞尔数为光滑圆管的1.0...     

扭曲椭圆管内降膜蒸发特性研究

高效换热管有利于提高降膜蒸发器的传热性能,通过FLUENT软件对扭曲椭圆管内降膜蒸发过程进行研究,分析了液膜在扭曲椭圆管内的流动以及分布情况。研究结果表明:液膜在扭曲椭圆管内为螺旋流动,因离心力的作用会在垂直于主流方向产生二次流,从而增强对传热边界层的扰动;从壁面到液膜表面,液膜速度及压力都在逐渐增大,速度的变化率在逐渐地减小;相比于圆管,扭曲椭圆管内的液膜流动更为平稳,且液膜厚度的分布因扭矩的存在而具有一定的周期性变化规律;在扭曲椭圆管内,流体速度场与温度场的协同性相对来说比圆管的好,而速度场与压力场的协同性比圆管的差。     

扭曲椭圆管管内传热与压降性能的研究

通过建立扭曲椭圆管单管传热与压降性能测试平台,利用光滑圆管,对测试平台测试结果的准确性进行了验证,同时对扭曲椭圆管的传热以及压降性能进行了实验测试,以测试结果为基础,验证了数值计算模型的准确性。对不同几何尺寸的扭曲椭圆管单管传热与压力性能进行了数值计算,分析了换热管几何参数对传热与压降性能的影响,结果显示:扭曲椭圆管传热性能随着扭曲椭圆管长短轴比A/B的增大而增大,随着扭曲椭圆管扭距S的减小而增大。同时以数值计算结果为基础,拟合得到了8×103相似文献   

扭曲椭圆管在MVR系统降膜蒸发器上的应用研究

传统降膜蒸发器的体积和质量过大,耗材多,实际应用效果差。文中通过理论计算与CFD数值模拟方法对比分析了扭曲椭圆管与直圆管在降膜式蒸发器中的差别,使得这2种办法相互验证了结论的可靠性。文中主要分析采用扭曲椭圆管降膜蒸发器的管侧与壳侧的传热膜系数在不同关键参数影响下优于直圆管的现象,并且剖析关键参数与传热膜系数之间的内在关系,总结了扭曲椭圆管的应用规律。结果显示扭曲椭圆管的管侧传热膜系数与壳侧传热膜系数和整体压降均优于直圆管,具有重要的工程应用价值。     

椭圆扭曲螺旋管传热及流阻特性模拟研究

针对强化传热的椭圆扭曲螺旋管(TEHCT)结构,建立其物理模型。在雷诺数10 000 Re40 000,数值模拟研究了椭圆扭曲螺旋管不同结构参数对其流动传热性能及压降的影响,发现离心力引起的二次流促进边界层的破坏,强化传热。。数值计算结果表明:随着椭圆扭曲螺旋管的扭曲数T和长短轴比A/B增大,以及螺旋直径D和螺距H减小,管内传热系数及压降相应增加。其综合性能随着扭曲数T和长短轴比A/B的增大而降低,但仍优于螺旋圆管。通过计算结果的拟合获得了椭圆扭曲螺旋管传热及压降的计算准则关系式。     

螺旋扭曲管用于燃气轮机进气温度调节换热器的可行性研究

对将螺旋扭曲管用于燃机进气温度调节换热器进行可行性分析,模拟燃机进气加热器实际运行的工况条件进行综合传热性能实验研究,得到了传热与流阻准则关系式;引入综合评价因子概念并与传统钢铝翅片管换热器进行对比发现,螺旋扭曲管换热器是钢铝翅片管换热器的1.31~1.52倍。以某建设项目采用的E级PG9171E型机组为例,对采用螺旋扭曲管和钢铝翅片管的两种进气温度调节换热器进行对比发现：当采用螺旋扭曲管换热器时,在同样换热能力下,换热器风侧阻力增大了14.7%;在同等质量下,换热器换热能力提高9.9%左右。     

插入扰流元件换热管强化换热效果分析

设计了一种新型插入扰流元件管式换热器,并依据相关文献的模拟数据将其与波纹管、光管在不同流速下的管内壁面平均传热系数、换热量、平均Nusselt数以及摩擦阻力的变化特性进行了分析比较。结果表明:插入扰流元件换热管在强化换热能力的同时其压力损失也会很大,所以在实际应用过程中选取插入扰流元件换热管时一定要考虑其经济性;在泵功率消耗一定时,插入扰流元件换热管的热效率与波纹管的热效率很接近。但插入扰流元件换热管在制造工艺上具有加工方便、固定灵活等优点,比较适合对现有换热器的改造。所以,该种热管同样具有广泛的应用价值。     

PVDF中空纤维换热管超疏水表面强化蒸气滴状冷凝传热

为了提高塑料换热管的传热性能，通过两步涂覆法制备了具有超疏水表面的复合塑料换热管。首先采用多孔PVDF中空纤维膜为支撑层，以导热材料纳米ZnO填充聚二甲基硅氧烷（PDMS）为皮层，制备了具有致密外表皮层的复合塑料换热管。其次为了强化蒸气的滴状冷凝传热，通过考察正硅酸乙酯含量，氨水含量等条件的影响，制备出了具有超疏水表面的PVDF复合塑料换热管。结果表明，所制备的换热管表面接触角可达154°，与熔融法及NIPS法制备的换热管相比，总传热系数可提高85.3%～147.3%。     

固定管板换热器节能计算分析

结合在用固定管板换热器的运行参数，对相同构造的换热器在采用普通无缝钢管作换热管和采用螺旋槽管作换热管的情况下，分别计算换热器的传热系数，并对计算结果进行分析比较，表嚼采用螺旋槽管作换热管所起的强化传热作用对于固定管板换热器产生的节能效果明显，可以为企业带来较好的节能效益。     

三维管烟气换热器传热特性的实验及模拟研究

通过实验对三维管换热元件与传统H型鳍片管进行测试,研究其传热特性. 结果表明,三维管换热器的总换热系数是H型鳍片管换热器的2?3倍,采用错列布置换热管比顺列布置换热管的阻力大. 修正的气侧对流换热系数关联式更符合实际,计算结果比原式提高约26%,FLUENT软件能很好模拟三维管换热器的实际情况,模拟结果误差较小.     

螺旋板式换热器传热计算探讨

讨论了螺旋板式换热器在传热计算中同单壳程单管程（１－１型）换热器在概念上的不同点。     

Numerical and experimental analyses of anti‐fouling and heat transfer in the heat exchanger with circulating fluidized bed

Fluidized bed type heat exchangers are known to increase the heat transfer and prevent the fouling. For proper design of circulating fluidized bed heat exchanger it is important to know the effect of design and operating parameters on the bed to the wall heat transfer coefficient. The numerical analysis by using CFX 11.0 commercial code was done for proper design of the heat exchanger. The present experimental studies were also conducted to investigate the effects of circulating solid particles on the characteristics of fluid flow, heat transfer, and cleaning effect in the fluidized bed vertical shell and tube type heat exchanger with counterflow, at which a variety of solid particles such as glass (3 mmØ), aluminum (2–3 mmØ), steel (2–2.5 mmØ), copper (2.5 mmØ), and sand (2–4 mmØ) were used in the fluidized bed with a smooth tube. Seven different solid particles have the same volume, and the effects of various parameters such as water flow rates, particle diameter, materials, and geometry were investigated. The present experimental and numerical results showed that the flow velocity range for collision of particles to the tube wall was higher with heavier density solid particles, and the increase in heat transfer was in the order of sand, copper, steel, aluminum, and glass. This behaviour might be attributed to the parameters such as surface roughness or particle heat capacity. Fouling examination using 25,500 ppm of ferric oxide (Fe₂O₃) revealed that the tube inside wall is cleaned by a mild and continuous scouring action of fluidized solid particles. The fluidized solid particles not only keep the surface clean, but they also breakup the boundary layer improving the heat transfer coefficient even at low‐fluid velocities.     

钢质T形翅片管的池沸腾传热研究

<正>1 引言 随着对传热过程这一客观规律认识的深化以及加工制造技术的进步,人们已能研制开发出各式各样的强化换热元件,并在工程实践中取代传统的光滑管从而取得省材节能的双重效果。T.C.Canavos曾预言:到目前为止,强化换热元件的工作还仅仅是个开始,但是它的好处是那样地明显,以至于普通光滑管之被淘汰只不过是一个时间的问题了。多年来的实践证明这种预言是正确的,在强化换热元件中,强化液体泡核沸腾的元件的研究进展尤为突出,自60年代末期以后,先后有4种管型实现商品化,其中一种就是T形翅片管（Gewa-T）。T形翅片管自1978年问世于原联邦德国的Wieland Worke公司以后,国内外已有多项研     

扭带结构影响管内传热与熵产的研究进展

随着工业技术不断发展,传统换热管的传热方式已经无法满足高热流密度下的热量输运要求。扭带插入物是一种能够有效提高换热管传热效率的强化传热元件,以其结构简单、加工容易的特点受到了很多学者的关注和研究。管内流体的传热性能及熵产往往作为评价换热管性能的重要参数,因此扭带结构与流动工质对这些参数的影响成为近年来研究的重点。本文主要综述了近十年来不同结构扭带对管内传热与熵产影响的研究进展。首先,将文献中研究的扭带按照几何结构进行分类,阐述和分析了不同类型扭带对换热管的传热、熵产以及综合性能的影响,试图找出几何结构与换热管传热性能以及熵产之间的联系。其次,介绍了扭带与纳米流体复合传热技术的研究进展。最后,归纳了研究人员为达到传热性能最大化以及熵产最小化而建立的传热和熵产模型,并对模型的优缺点进行了评价。