新型纵向流油冷却器传热性能及压降的试验研究

对两种不同角度的螺纹翅片管,分别在螺旋折流板及新型壳程挡板支撑下的3种结构的油冷却器进行了传热与阻力性能试验,结果表明,翅片角为5°的螺纹翅片管的传热性能比翅片角为13.5°的螺纹翅片管提高10%～30%,而流动阻力相差很小。对于同角度的螺纹翅片管油冷却器,新型阻流片壳程挡板虽然传热效果不及螺旋折流板,但是其壳程压降较螺旋折流板降低30%～40%,且单位压降下的热交换量提高10%～40%,这种结构对于大流量、长径比大且对壳程压降要求较高的油冷却器有一定的研究意义。     

螺旋扭曲膨胀管油冷却器壳程传热及压降性能试验研究

通过搭建试验测试平台测试了螺旋扭曲膨胀管油冷却器壳侧传热及压降性能,并与传统的折流板式油冷却器进行了性能对比。结果表明,螺旋扭曲膨胀管油冷却器传热和压降性能都优于传统折流板油冷却器;在相同的压降下,螺旋扭曲膨胀管油冷却器的壳程传热系数是传统折流板式油冷却器的2³倍,综合性能有明显的优越性。根据试验结果拟合出了螺旋扭曲膨胀管油冷却器壳程传热系数和压降与壳程流速的关系式,为后续螺旋扭曲膨胀管油冷却器的推广应用提供参考。     

新型叠片式油冷却器综合性能的数值研究

对新型叠片式油冷却器进行整体三维建模,并使用FLUENT对其在不同折流板间距和缺口高度条件下进行换热与阻力性能数值分析,对模拟结果准确性进行试验论证,采用综合因子α/Δp对传热性能进行综合评价。结果表明:折流板间距越小,壳程传热系数和压降越大,折流板缺口高度对壳程压降影响不大,壳程传热系数随缺口高度减小增幅较小;折流板间距为90 mm,缺口高度为0.2D时,有较好的综合传热性能。模拟结果和试验吻合度良好,因此研究结论具有一定参考意义。     

椭圆管管壳式换热器壳程传热性能的试验研究

通过试验方法对椭圆管换热器与螺旋折流板换热器和传统的弓形折流板换热器进行了壳程传热性能和压降的研究,同时进行了壳程传热性能和压降的对比。从试验数据处理中得出,椭圆管换热器的传热系数虽然不高于采用圆管作为换热管的螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器的传热系数,但其单位压降下的壳程传热系数却远远高于螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器单位压降下的壳程传热系数。     

六片式螺旋折流板的下料计算及制造

针对压力容器换热设备逐渐大型化，为更好地提高设备传热效率，优化螺旋折流板管束结构，采用六片式螺旋流板代替四片式螺旋折流板。介绍了折流板下料半径、弦长、夹角和定距管的计算方法，既要减少中心三角区漏流，又要保证管束便于支装，经多次试验，总结了折流板切槽定位的计算方法和六片式螺旋折流板的加工工艺及管束组装工艺流程，实现了数字化加工代替传统制造工艺，为国内石油化工行业装置大型化提供了一种新型高效节能换热设备。     

管间距对翅片油冷却器传热及阻力性能的影响

为探讨管间距对翅片油冷却器传热及阻力特性的影响,对5种管间距下的翅片油冷却器进行了试验测试研究,拟合得到翅片油冷却器壳侧传热系数及压降的公式。并利用Fluent软件模拟分析了管间距为13.9 mm的翅片油冷却器壳侧流场的分布情况。结果表明,在一定的雷诺数范围内,管间距为21 mm的翅片式油冷却器有较好的传热性能,与其他管间距的传热系数相比,均提高了2%~8%;翅片式油冷却器的阻力性能与管间距大小成正比关系;相同压降约束条件下,管间距为13.9 mm的翅片油冷却器有较好的综合换热性能,在达到相同换热量时所需泵功最少。     

螺旋折流板热交换器及相关计算

弓形折流板在管壳式热交换器中被广泛应用,换热管轴线与折流板成90°布置,物料在流动过程中存在滞流、死区,使折流板容易结垢,影响换热效果。而且在介质流量有较大波动时容易造成换热管与管板的焊缝失效。螺旋折流板热交换器中换热管与折流板非垂直安装,能够有效地解决物料在折流板上滞流、结垢的问题,同时可以减小管束振动的程度,延长设备使用年限。在相同的运行条件下,螺旋折流板热交换器与弓形折流板热交换器相比,具有传热效率高、压降低、振动小、相同工况下能减小设备尺寸等优点。     

J型折流板强化传热及CFD分析

换热器是化工行业的基础设备,其应用非常广泛,换热器的换热效率高低直接影响着工业生产的效率。而传统的换热器大多采用单弓形折流板,该结构在折流板的背风面易产生涡流死区,使得单弓形折流板换热器的传热效率降低。因此,通过对传统折流板进行优化设计来提高换热效率和降低压力损失有着重要的工业应用价值和理论研究意义。针对弓形折流板换热器存在壳程流动死区大、换热不充分等缺点,设计出一种J型折流板。首先,确立结构参数并通过三维软件建模,然后利用FLUENT软件考察了不同流量下J型与弓形折流片换热器流场分布、传热系数的性能变化,最后进行对比分析,结果表明：J型折流板结构较弓形折流板使内部流体速度分布更均匀,传热系数是弓形折流板的0.5～2.5倍。     

基于MEMS技术的新型微冷却方式

针对高功率电子器件散热问题,介绍了国际前沿领域电子设备热控制的技术动态．讨论了基于MEMS技术的微冷却器有体积小,散热面积大,消耗功率低,批量制作经济性好等优点。分析了微通道、微喷流和微热管3种基于MEMS技术的新型微冷却方式的传热原理、目前的技术状况及应用前景微通道的采用增加了对流换热面积,提高了对流换热系数;微喷流冷却器中由于高速冷却液的形成,显著提高了换热系数;微热管均热效果极佳。     

新型高效扭曲管双壳程换热器的研制

应用计算流体力学模拟了不同扭距下扭曲管的传热性能。通过实验室测试并比较扭曲管换热器和弓形折流板换热器的传热性能差异;介绍了扭曲管双壳程换热器的结构设计创新。通过工业试验产品在某厂的成功应用,验证了该新型高效扭曲管双壳程换热器的综合强化传热能力比传统折流板换热器提高30％～40％,节能效益显著,工业应用前景广阔。     

管壳式换热器强化传热技术概述

总结了近年来国内外新型管壳式换热器的研究进展,从管程、壳程、管束三方面介绍了管壳式换热器的发展历程、结构改进及强化传热机理,并与普通弓形折流板换热器进行对比,概括了各式换热器的强化传热特点。最后指出了换热器的研究方向。     

三种管壳式换热器传热与流阻性能对比实验研究

弓形折流板换热器壳程流体横向冲刷换热管时存在流动阻力大和传热死区大等缺点,折流杆换热器壳程流体纵向流动,但当壳程流体雷诺数Re较小时传热性能不佳。为克服上述缺点,研究开发了一种新型高效节能的斜向流管壳式换热器,该换热器壳程流体总体呈纵向流动,局部区域流体倾斜冲刷换热管束。对斜向流换热器与折流板换热器和折流杆换热器传热与流阻性能的对比实验研究表明,在同等壳程流体流量下,斜向流管壳式换热器的传热系数、压降和综合性能均介于折流板换热器与折流杆换热器之间。研究结果为管壳式换热器升级换代提供了一种新技术和新装备,也为热力系统中换热器选型和结构优化设计提供了重要依据。     

低压降高效换热器复合强化传热试验研究

大小孔折流板与圆弧波纹管都是近几年提出的降低换热器壳程压降和提高传热效果的结构元件。针对大小孔折流板和圆弧波纹管的特点,提出了将两者相结合的低压降高效换热器,并试验研究该换热器的流动和传热性能。结果表明,换热器具有较低的壳程压降和良好综合传热能力。与光管的普通弓形折流板换热器相比,相同流量下,大孔直径为φ26mm的圆弧切线波纹管与大小孔折流板复合结构换热器的壳程板间压降可降低64％,虽然孔径较大时壳程膜传热系数有所下降,但总传热系数有明显提高。若以单位压降的传热系数来评判,圆弧切线波纹管与大小孔折流板复合结构换热器的强化传热性能要远高于普通弓形折流板换热器,最高值可达普通弓形折流板换热器的2．87倍。     

螺旋折流板管壳式换热器的传热计算及连接结构改进

利用不同规格螺旋折流板换热器试验设备所得传热数据,推导出传热系数的变化规律,确定出不同角度的折流板传热修正系数。将修正系数引入传热计算公式中,解决了螺旋折流板换热器的传热计算问题,改进了传统换热器总传热系数低、壳程存在流动死区、所需换热面积大等不良因素。此外,对换热管与管板连接结构进行了优化,可降低设备泄漏质量事故的发生。     

三种平流式汽车空调冷凝器的换热效率对比分析

目前汽车空调主要采用平流式冷凝器,平流式冷凝器具有换热效率高、结构紧凑的特点。针对广泛使用的三种平流式汽车空调冷凝器在特定的工况下进行了换热量设计计算,引进了单位重量传热系数和单位面积传热系数,并对比分析了三种冷凝器结构的优缺点,得出了最省材料和最省空间的结构型式。     

波形折流杆与弓形折流板换热器的综合性能比较

对波形折流杆换热器与传统的弓形折流板换热器的传热性能及壳程流阻性能进行了工业实验研究 ,结果证明 ,波形折流杆换热器的综合性能优于传统的折流板换热器     

二氧化碳跨临界循环放热过程换热性能研究

二氧化碳跨临界循环放热过程处于超临界区，由于在准临界点附近CO2的热物理参数变化非常剧烈，超临界区流体的换热有别于传统制冷剂，气体冷却器的换热优劣对系统性能影响较大。为了能设计出高效的气体冷却器，应该对这一过程的换热性能作一全面了解。本文主要讨论了制冷剂CO2在气体冷却器中的换热特点，以及流体温度、高压侧压力、质量流速、热流密度、管径和含油量等因素对换热的影响，最后探讨了换热关联式和气体冷却器型式的研究进展。