太阳棒管换热器计翅温度场有限元计算与试验

用Ｇａｌｅｒｋｉｎ加权余量法原理推算出太阳棒针翅二维稳定导热的有限元计算式，用其计算出了太阳棒管针翅的二维温度分布，由于针翅结构合理，计算值与实测值相符。     

太阳棒斜针翅管传热优化试验

瑞典SUNROD公司开发生产的太阳棒（SUNROD）针翅管,由 于 它具有扩大传热面积、增强流体湍流度及提高传热系数等性能,得到了传热界的关注。对12 种不同结构的针翅管进行传热与压降试验,得出传热与压降关系。并以此为基础,取单位传 热量下,针翅体积和针翅管体积的规划和作为目标函数,对针翅管结构参数进行优化设计, 并用惩罚函数法和鲍维尔法,通过编程计算,得到了不同操作条件下针翅结构的最优化方案 ,既节省了材料,又满足了换热器紧凑性的要求。     

整体针翅管针翅温度场的数值分析与试验研究

本文介绍了整体针翅管在沿针翅长为变传热膜系数情况下的针翅温度场的理论分析、数值法求解以及实验研究。并将计算值和实验值作了对比,结果吻合较好。     

绕管式换热器管板有限元应力分析

由于绕管式换热器管板计算尚无成熟的方法和标准,本文采用有限元应力分析法对绕管式换热器管板进行了分析计算,得到了其受力特性和应力分布规律,并对该管板进行了应力强度评定。     

一种高效便捷的换热器管板有限元分析新方法

采用实体建模的有限元分析是工程设计中对换热器管板进行应力分析的常用方法。但该方法建模繁琐、加载复杂、计算量大、耗时久,不便于工程应用。采用当量管板、当量管束、轴对称模型的方法进行简化,不仅建模便捷,加载方便,还能大大节省计算时间,而且不失精度。文章通过对某固定管板式换热器的六种工况使用该有限元分析方法进行计算,并与SW6软件按JB 4732标准计算的结果进行比较。采用Pearson乘积矩相关系数进行检验,结果显示该有限元分析方法和JB 4732标准计算结果相符,证实了该方法的可靠性。     

针翅管换热器数值模拟与针翅优化

为了提高针翅管的传热效果,对针翅的长度、直径、间距和倾角等参数进行最优组合,对针翅结构进行优化设计。采用正交设计方法,分别模拟9组针翅管的压降及传热性能,流体介质为水-柴油,物性参数为等效温度下的常量。结果表明,针翅管有较大的扩展表面,且针翅对流体有扰动作用,能大幅度地提高外传热膜系数;在所选针翅传热性能的4个影响因素中,针翅纵向间距是最敏感的。最后从理论上指出下一步强化传热的发展趋势,即改变纵向间距或改变针翅间的倾斜角度。     

基于ansys的钉头管自支撑换热器温度场分析

在自行开发的“钉头管自支撑式换热器”的基础上,进行了管蒸汽、壳空气的试验研究,并基于ansys的有限元分析法,采用迭代方法对传热过程进行了模拟,得到了在基管恒壁温条件下,传热管的温度场分布云图、基管的温度曲线以及钉头纵向和径向的温度分布。结果表明:计算机模拟与实验结果相吻合,从本质上直观地揭示了钉头管自支撑式换热器壳、管间的温差分布和钉头以及钉头分布对于强化传热的影响,直观地反映了热量的传递梯度。     

含膨胀节固定管板换热器管板的简化计算探讨

为简化带波形膨胀节固定管板换热器管板的有限元分析计算,以某余热回收换热器为例,利用ANSYS软件分别建立该换热器管板的全模型和简化模型,并将两种模型的管板应力及位移分布进行对比。结果表明:简化模型管板的Tresca当量应力分布及径向位移分布与全模型的一致,但简化模型管板的计算最大应力强度值比全模型约大2.6%。计算结果证明此简化方法可行。     

斜针翅管强化换热器的研究

介绍斜针翅换热器针翅温度场、传热系数和压降的计算方法,并根据理论研究与试验数据得出形式简单、使用方便的半经验计算公式。对斜针翅管与光管、螺纹管进行了设计方案比较,结果认为在管外介质为高粘度流体时,使用斜针翅换热器强化传热效果较好,不仅可减少设备投资,还可降低操作费用。     

高压固定管板式换热器多层膨胀节有限元分析

以一台高压固定管板式换热器为例,运用ANSYS有限元分析,设计并分析了换热器采用的双层波形膨胀节。考虑了层间摩擦及接触等因素的影响,将计算结果与其同刚度等效的单层波形膨胀节进行了对比分析。参照GB/T12777-2008标准相关规定对主体结构进行强度校核和比较研究,可为固定管板式换热器多层波形膨胀节的设计提供参考。     

板翅式换热器有限元计算及分析

板翅式换热器构造复杂,在强度计算方面缺乏精确的公式计算方法。本文采用ANSYS有限元方法建立了板翅式换热器有限元模型,并通过该模型计算分析设计压力和爆破试验压力下换热器应力分布状况。其计算结果对板翅式换热器的使用有着指导作用。     

多股流缠绕管式换热器管板的有限元分析

缠绕管式换热器广泛应用于煤化工装置,因其结构的特殊性,国内标准规范没有对其管板的设计计算方法做出规定。针对循环甲醇冷却器——一种典型的多股流缠绕管式换热器的管板在不同载荷条件下进行了有限元分析和应力评定,指出了有限元分析方法对于多股流缠绕管式换热器管板设计的经济性、实用性与安全性。     

温度场加载方式对预应力换热器性能的影响

通过建立由壳体、管板和换热管等组成的固定管板换热器有限元分析模型,比较了温度场直接加载和间接加载两种方式对预应力换热器性能分析的影响。间接加载是将CFD模型中的轴向温度数据拟合成函数加载到ANSYS模型中作为温度边界条件;直接加载是将数据直接从CFD模型中转换为ANSYS模型的温度边界条件。通过采用不同温度加载方式研究预应力换热器的性能变化,发现间接加载简便快捷,直接加载的结果更符合实测,两种方式都可以实现预应力分析,并可满足工程要求。     

高压U形管换热器的管板计算

讨论了一种U形管换热器管板的计算。由于结构特殊,在GB151—1999《管壳式换热器》中没有这种管板的计算方法。文章在分析此种管板受力的基础上,提出了一种建议计算方法。     

太阳棒针翅管的传热模型及数值解

介绍了Ｓｕｎｒｏｄ太阳棒针翅管在沿针翅长为变传热膜系数情况下的针翅温度场理论分析、数值法求解以及试验研究。理论分析既便于工程应用，又具有通用性，也适用于通常的无相变销钉长为５～８ｍｍ的钉头管。以沿针翅长沸腾介质为变传热膜系数的池沸腾传热为例，进行了试验、实测和实例计算，两者相符，且其强化传热比光管提高了１．２３～１．７５倍     

低翅管换热器结构特点及运行评价

介绍了一种新型高效的低翅片管换热器的结构设计特点,分析了使用过程中出现的问题及原因,并提出了改进措施。     

绕管式换热器管板应力的实验研究

采用组合式密封层和特制的引出导线密封装置，测定了在较高水压作用下的绕管式换热器的管板应力。测试结果表明，实验值与有限元计算值基本一致。     

局部受热结构温度场的有限元计算及分析

利用ANSYS对加热炉炉墙进行了稳态有限元热分析.通过对缺陷受热部件的有限元数值分析及计算,得到了受热部件内、外壁面的温度及炉墙内部温度的分布情况.通过数值模拟并应用控制变量法分析了裂纹尺寸与对应的炉墙外侧局部壁面的温度场的响应关系.     

U形管换热器管板隔板槽面积计算

常用U形管换热器多为双管程或四管程,GB 151～1999《管壳式换热器》中给出了U形管换热器双管程管予正三角形排列和正方形排列隔板槽面积的计算公式。补充了双管程管子的另外两种排列方式以及四管程管子不同排列方式下隔板槽面积的计算公式。