油气散热器传热特性的分析研究

运用fluent软件对油气散热器管内流动的传热特性和阻力特性进行了数值模拟,得出了管内努赛尔数Nu和阻力与雷诺数Re的关系曲线,然后进一步对管内外的流动与换热进行试验研究,并根据试验数据将管内外的换热系数分离出来,得到了管外换热的关系准则式.将管内的传热和阻力特性的数值模拟和试验研究结果进行对比分析表明,两者具有很好的一致性.     

管内强化对流换热的热力经济性分析

鉴于管内换热和阻力同步增长的事实,依据Ｗｅｂｂ指标对管内强化对流换热方式下传热和流阻的综合热力性能进行了推导,得到了热力性能指标Ｑ／ＱＳ、Ｐ／ＰＳ和Ｆ／ＦＳ与管内对流换热努氏数Ｎｕ和管内阻力系数λ之间的函数关系式。在此基础上,对螺旋槽管强化管内换热的热力性能进行了分析。     

管内填充多孔介质强化换热的数值研究

管内填充多孔介质强化换热的基本原理是构造热边界层,增大壁面附近流体的温度梯度,并且流动阻力增幅不大。本文运用数值模拟的方法,模拟填充多孔介质管内的流场和温度场,探讨填充比例φ、渗透率Da以及空隙率ε对管内对流换热的影响规律。研究表明,提高填充比例φ和减小渗透率Da都能明显提高换热效果,但也增加了管内流动阻力。空隙率ε对强化换热作用不大,但高空隙率可以明显降低管内流动阻力,在实际中应选用空隙率较大的多孔介质。     

管内经对流换热的热力经济性分析

鉴于管内换热和阻力同步增长的事实,依据Ｗｅｂｂ指标对管内强化对流换热方式下传热和流阻的综合热力性能进行了推导,得到了热力性能指标Ｑ／Ｑｓ、Ｐ／Ｐｓ和Ｆ／Ｆ与管内对流换热努氏数Ｎｕ和管内阻力系数λ之间的函数关系式。在此基础上,对螺旋槽管强化管内换热的热力性能进行了分析。     

玻璃管空气预热器强化换热试验研究

本文针对玻璃管空气预热器的强化换热进行了探讨和研究,指出玻璃管空气预热器的强化换热之关键为管内强化换热,通过一系列试验研究得出其强化的传热特性和阻力特性准则关联式。并且,针对强化换热效果进行评价分析和研究。为现运行使用和生产的玻璃管空气预热器强化换热,提供理论依据。此外,还针对管内螺旋扰流子强化换热时,紊流度的影响机理进行分析和探讨。     

低 Re 数下的强化传热及其方法评价

对光管、内插扭带管、螺旋槽管三种不同换热元件进行了实验，整理出了管内换热与阻力经验公式，导出了管内流动火用损失方程。根据经验公式与火用损失方程，计算了三种元件的最佳流动工况Ｒｅｏｐｔ及最小火用损失率Ｎｅｍｉｎ。通过比较与分析，得出了高粘性流体管内最佳工况为层流，及低Ｒｅ数下，内插扭带管的换热与阻力综合性能较优等结论。     

翅片管冷凝器的实验研究

在风洞实验台上，对椭圆矩形翅片管束和圆管圆形翅片管束进行了对比性实验，归纳出了换热与阻力的无因次经验公式，对于管内蒸汽冷凝、管外空气横掠管束的工况，椭圆矩形翅片管具有较优的换热与阻力性能。最后，讨论了一些有关椭圆矩形翅片管冷凝器的优化问题     

槽式太阳能DSG系统集热管内强化传热的数值模拟

为了强化集热管内蒸汽换热,避免管壁温度过高,对槽式太阳能直接产生蒸汽系统(DSG)采用内螺纹管和光管时过热段的传热及阻力特性进行了数值模拟,分析了螺纹高度、螺距和雷诺数对螺纹管内换热特性和流动阻力特性的影响,并与光管的数值模拟结果进行了比较.结果表明:内螺纹管增强了管内蒸汽扰动,提高了集热管换热性能,降低了管壁温度.螺纹管的努塞尔数Nu是光管的1.6～2.4倍,且螺纹高度越高、螺距越小,换热性能越好;螺纹管的阻力系数f是光管的3.1～8.7倍,且螺纹高度越高、螺距越小,f越大.     

螺旋槽管凝结换热器的研究与应用

通过对螺旋槽管凝结换热器的试验研究,得到了螺旋槽管涉及相变时管内对流换热、管外凝结换热准则关联式以及管内流动阻力关联式,并依据试验结果,将螺旋槽管应用于电站凝结换热器,取得了满意的效果。     

管内插入网状肋强化换热的数值研究

采用三维数值模拟方法研究了网状肋用于圆形通道的流动换热特征,分析了雷诺数Re、肋的形状、肋的网格间距、肋的直径以及流体与固体的导热系数比kf/ks对通道平均阻力系数和换热性能的影响,并引入换热性能评价指标PEC对2种网状肋进行了比较.结果表明:管内插入网状肋对流动阻力系数和换热性能有很大影响;方形肋的换热效果比圆形肋好,但其阻力较大;随着Re的减小,2种肋的降温效果均增强;肋的网格间距越小,则换热效果越好但阻力越大;随着肋直径的增大和流体与固体导热系数比kf/ks的减小,换热效果增强.     

锅炉烟管管束阻力最优匹配的研究

本文探讨了水烟管锅炉烟管管束敢流速的最优分配,在一定的烟气阻力和换热面积条件下使管束的换热量最大,或在一定的换热量条件使对流换面积最小并建立烟管管束阻力最优匹配的计算模型。     

Influence of Swirlers on Flow and Heat-transfer in Direct Air-cooled Condenser Unit

To improve the heat exchange of air-cooled condenser unit (ACCU), the numerical simulations of ACCU with a new swirling device (named swirler) installed at outlet of the fan (improved air-cooled condenser unit, named IACCU) is executed, under various vane angles of different swirlers compared to the same conventional air-cooled condenser unit (CACCU) without swirler. The swirl intensity theory is presented, and the flow fields and temperature distributions of the IACCUs are obtained and compared with that of the CACCU. The simulated results show that the heat transfer characteristic and the flow field characteristic of the IACCU are both better than that of the CACCU. The vane angle of the swirler is optimized for the IACCUs with four different kinds of swirlers, and the most effective one of these devices is found out.     

R134a在水平内微翅管管内凝结换热的实验研究

对制冷剂R134a在水平强化换热管管内的凝结换热性能进行了实验研究。实验管为两种内微翅管,分别命名为A管和B管。实验件采用套管结构,强化内管外表面和外管内表面之间(管间)走乙二醇水溶液。实验过程中管内冷凝温度为51℃,管间乙二醇水溶液的流速为3.35 m/s,乙二醇水溶液的进口温度根据制冷剂的质量流速做相应调整,以保证试件出口制冷剂有一定的过冷度。实验结果表明:两种水平强化管的管内冷凝换热系数均随着制冷剂质量流速的增加而增大,在制冷剂质量流速从300 kg/(m2.s)增加到700kg/(m2.s)时,A管的管内冷凝换热系数比B管高1.87%到6.28%,而B管的制冷剂流动阻力比A管高9.56%到11.05%,A管的结构优于B管。     

多管型套管式换热器传热与流阻性能试验研究

多管型套管式换热器是在大尺寸外管的内部布置多根内管所构成的换热设备 ,与单根内管的套管式换热器相比 ,流量大幅增加 ,选用螺纹内管和管间折流板可以强化传热。对于多管型套管式换热器的传热性能试验 ,采用修正威尔逊法进行试验计算 ,得出了两种多管型套管式换热器的传热与流动阻力性能试验结果。     

滴状翅片管传热及阻力特性的试验研究

对滴状翅片管的传热及阻力性能进行了试验,给出了不同风速、温度下的试验结果。探讨了对流换热系数的分离方法。依据实测的数据,将管外空气横掠管簇的对流换热系数从传热系数中分离了出来。对管外的对流换热特性、阻力特性进行了分析研究,并整理成了无量纲准则式。试验表明滴状翅片管的阻力较小,试件性能达到国际先进水平。     

内展翅片换热器应用在压缩空气系统中的节能效益分析

文中通过实验数据分析以及实际工程案例,就内展翅片换热器在压缩空气系统的相同工况下,采用光管换热器和外翅片换热器的换热效果及阻力特性进行了比较,结果表明,内展翅片换热器不仅具有较好的强化传热效果,而且单位压降损耗低,节能效果显著。     

内展翅片换热器在压缩空气系统中的应用分析

通过实验数据分析以及实际工程案例,对内展翅片换热器在压缩空气系统的相同工况下采用光管换热器和外翅片换热器的换热效果及阻力特性进行了比较。结果表明,内展翅片换热器不仅具有较好的强化传热效果,而且单位压降损耗低,节能效果显著。     

换热表面结垢对U型管蒸汽发生器传热性能的影响分析

U型管蒸汽发生器的壳侧沉积了来自二回路系统中的腐蚀产物,结垢导致热量聚积在金属换热管上,容易造成垢下热点腐蚀,危害设备安全。为了明确结垢对蒸汽发生器传热性能的影响,本研究基于仿真平台APROS建立了U型管蒸汽发生器的分布式模型,并根据已公开论文中的数据进行了模型准确性验证;推导了污垢热阻与表面换热系数之间的关系式,分析了不同结垢厚度、位置对U型管蒸汽发生器换热区域的传热管壁面温度、流体温度、传热系数、热流密度等的影响程度。研究结果表明：随着结垢程度的加剧,蒸汽发生器的换热效率不断降低,出口蒸汽品质不断下降;结垢对沸腾段换热效率的影响比对过冷段换热效率的影响更大。     

不锈钢螺纹管换热机理的探讨

从理论上对不锈钢螺纹管强化传热进行了分析,并以N-2200型和N-3500型凝汽器设计为基础,从水阻、泵耗、换热系数及真空值等方面,对不锈钢螺纹管与不锈钢光管、铜光管进行了计算比较,显示出：在以污染的淡水为冷却水的凝汽器冷却管材选择上,不锈钢螺纹管具有极好的推广价值。