管翅式换热器铝箔表面除湿涂层研究

采用静电喷涂工艺,将硅胶粉和粉末涂料组成的混合物喷涂到铝箔表面,加热固化后进一步浸渍到氯化锂或氯化钙饱和盐溶液中,获得除湿换热器铝箔表面吸湿涂层。对吸湿涂层进行扫描电子显微镜及其能谱、比表面积孔隙分析及热失重等表征。结果表明：涂层能够均匀分散在铝箔表面;改性后的吸湿涂层平均孔径略有增大,孔容和比表面积略有减小;吸湿涂层质量损失主要集中在较低温度段（30～200℃）和较高温度段（300～600℃）,前者与吸附剂脱附有关,后者与涂料热分解有关。静态、动态吸附测试表明,改性后吸湿涂层的吸附性能都有较大的改善。     

管翅式换热器离子交换树脂涂层

采用浸渍法将离子交换树脂(IER)浸渍于饱和氯化锂或氯化镁溶液中,并依次经过滤、洗涤及干燥得改性离子交换树脂。经粉碎后的改性离子交换树脂粉与固体粉末涂料混合成喷涂料,对管翅式换热器铝箔表面进行静电喷涂、热固化得吸湿涂层。XRD分析表明,改性前后树脂结构没有发生根本性改变;SEM表明,吸湿涂层能够均匀紧密地分散在铝箔表面,涂层厚达120um;EDS显示出吸湿涂层各成分组成及含量;TG曲线表明,吸湿涂层失重主要集中在30~150℃及400~600℃区域,前者与吸附剂脱附有关,后者与涂料及树脂粉热分解有关;静态和动态吸附曲线显示,吸湿涂层经改性后,其吸湿性能明显提高;吸湿涂层重复性测试显示,涂层具有较高吸附及脱附稳定性。     

管翅式换热器离子交换树脂涂层

采用浸渍法将离子交换树脂（IER）浸渍于饱和氯化锂或氯化镁溶液中,并依次经过滤、洗涤及干燥得改性离子交换树脂。经粉碎后的改性离子交换树脂粉与固体粉末涂料混合成喷涂料,对管翅式换热器铝箔表面进行静电喷涂、热固化得吸湿涂层。XRD分析表明,改性前后树脂结构没有发生根本性改变;SEM表明,吸湿涂层能够均匀紧密地分散在铝箔表面,涂层厚达120 mm;EDS显示出吸湿涂层各成分组成及含量;TG曲线表明,吸湿涂层失重主要集中在30～150℃及400～600℃区域,前者与吸附剂脱附有关,后者与涂料及树脂粉热分解有关;静态和动态吸附曲线显示,吸湿涂层经改性后,其吸湿性能明显提高;吸湿涂层重复性测试显示,涂层具有较高吸附及脱附稳定性。     

双缝翅片管翅式换热器传热与流动数值模拟研究

采用FLUENT软件,建立了双缝翅片管翅式换热器三维物理模型。采用RNGκ-ε湍流模型,对换热器内的流动与传热进行了数值模拟研究。结果表明,双缝片可使传热提高22.7%~42%;阻力的计算结果表明,与平直翅片相比,总体阻力系数增加28.29%~54.92%。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备,在国民经济中具有非常重要的作用,管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理,建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素,编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。最后给出了一个计算实例说明优化设计程序的使用。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备，在国民经济中具有非常重要的作用，管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理，建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素．编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。最后给出了一个计算实例说明优化设计程序的作用。     

优化设计管壳式换热器

通过实际设计应用中存在的问题，对管壳式换热器的结构和设计参数进行了分析，总结出优化设计管壳式换热器的方法。     

蓄热式换热器的优化设计

提出了一种基于改进遗传算法的蓄热式换热器优化设计方法。该方法以换热器直径、蓄热部分的长度、冷(热)流体的流通面积比、转子的转速及烟气出口平均温度6个独立变量作为优化设计变量,考虑了由技术条件限制的工艺和结构约束,将换热设备的年运行费用作为寻优目标函数,运用改进遗传算法求解。优化结果表明,换热器的年成本有了明显的降低。     

管壳式换热器优化设计研究

设计一台换热性能优良的管壳式换热器,涉及内容较多,包括初始条件确立、换热管尺寸、壳体类型等信息确定等。本文通过实际应用研究,总结出了换热管尺寸对换热器大小和性能的影响的规律,在借鉴前人研究成果和企业实际应用的基础上,对管壳式换热器的优化设计进行了总结,并提出了一些建议,为换热器设计提供参考。     

管壳式换热器数值模拟的并行计算技术研究

利用并行计算原理,在FLUENT软件中对GAMBIT建模的管壳式换热器进行了数值模拟.通过对3种组合计算平台所消耗的机时进行比较,得到并行加速比和并行效率的规律,为复杂的管壳式换热器壳程设计的工程仿真和优化提供了一种新的处理方法.     

基于遗传算法的翅片管换热器管路优化方法

通过设计有针对性的遗传编码方法和遗传操作算子,提出了一种实用有效的换热器管路连接优化方法。在满足换热器的换热能力和实际制造工艺的约束条件下,以换热器管路连接最短为优化目标对一个实际翅片管换热器进行了优化研究。结果表明,所设计的优化算法能够在5 h内收敛,优化后的连接管长度缩短25%。     

印刷电路板换热器结构及传热关联式研究进展

印刷电路板换热器的流道是由光化学反应在金属换热板上刻蚀形成,采用扩散连接的方式将冷热换热板叠加成换热芯体。与传统换热器相比,印刷电路板换热器具有效率高、结构紧凑、高耐温耐压性等诸多优势,目前在核电站、新型太阳能发电、制氢工业以及燃气轮机中均有广泛应用。为了进一步提高印刷电路板换热器的综合性能,使其得到更广泛的应用,本文对印刷电路板换热器的性能评价指标、结构优化研究现状以及相关的工业应用进行了全面的归纳和分析,同时通过回顾国内外相关研究,对印刷电路板换热器（PCHE）未来的发展方向和应用潜力进行了展望,为印刷电路板换热器的结构设计优化提供参考。     

基于知识及遗传退火混合算法的翅片管换热器管路优化方法

通过在现有方法中引入专业知识及模拟退火算法;提出了一种基于知识及遗传退火混合算法的换热器管路连接优化方法。以一个实际翅片管换热器为例;在满足实际制造工艺的约束条件下;以换热器换热能力最大为优化目标对提出的方法进行了验证。结果表明;基于知识及遗传退火混合算法得到的最优管路连接中;各支路均匀交叉分布于空气流中;且所含换热管数目相等;避免了流体在不同支路之间换热不平衡的问题;优化后得到换热器的换热能力比优化前提高22％;比单纯基于遗传算法的优化方法得到换热器的换热能力提高10.3％。     

封闭空间内小型热管换热器模拟与实验研究

引言 近年来,电子技术迅速发展,电子元器件发展方向是：高功率密度、高可靠性、高效率,以实现体积微小化．与此同时,电子元器件的封装密度也随之大幅度地增长,导致单位面积上的功率消耗密度不断增大．为了使电子装置正常进行,需要使装置内电子元件维持在一定的温度范围内运转,因此,快速导出装置内产生的热量即成为封闭小空间电子元件散热设计的重要课题．     

纵向涡发生器在管翅式换热器中的应用及优化

纵向涡发生器能够在较大幅度提升换热器换热能力的同时,较小幅度地增加其流动阻力。利用三维数值模拟的方法,详细分析和研究了纵向涡发生器对管翅式换热器传热流动的影响;并对纵向涡发生器的关键参数（攻角,数目,摆放位置）进行了优化。结果表明：纵向涡发生器的攻角为15°,采用3对矩形小翼时,管翅式换热器的空气侧换热能力的提升幅度超过了其流动阻力增加的幅度,与未采用强化措施的换热器相比,其空气侧传热系数提升了71.3%～87.6%,相应的流动阻力增加了54.4%～72%;空气侧的换热能力随着纵向涡发生器数目的增加而逐渐变大,但空气侧的局部换热能力在第5根换热管之后几乎不受涡发生器数目的影响;与纵向涡发生器的顺排布置相比,纵向涡发生器以交错叉排的方式布置时,可以在保证强化换热水平的同时,进一步减小换热器流道内的流动阻力。     

热泵空调翅片管换热器流路优化研究进展

换热器的性能提升对制冷与热泵系统能效的提升具有重大影响,其中翅片管换热器的流路优化由于无需额外的成本、易于操作,是换热器性能提升的重要研究方向。本文总结了国内外学者对翅片管换热器流路的优化方法和评价指标。主要方法有基于空气侧风速分布的优化以及制冷剂侧流量的优化,基于管路结构的优化（包括管径、管路分合点、可变流路）,基于微元换热最大化的优化,基于不可逆损失最小的?分析、熵产最小化、热阻平衡法以及遗传算法的优化。总结得出可变流路可以同时满足蒸发器与冷凝器的最佳流路,是冷暖两用制冷与热泵系统流路优化的最佳选择;此外,热阻平衡法可以同时优化蒸发器与冷凝器的流路,是当前适用性较好的优化方法。评价指标中等泵功率下换热量的大小与热阻平衡是较为通用的评价指标。基于上述分析,针对翅片管换热器的优化方法以及评价指标提出了展望与建议。     

析湿工况下翅片管式换热器表面粉尘沉积过程的数值模型

空调器采用翅片管式换热器作为蒸发器,在制冷工况下换热器表面发生析湿及粉尘沉积,导致性能衰减。建立湿翅片表面粉尘颗粒物沉积过程的数学模型,模拟冷凝水捕集颗粒物以及湿积灰层黏附颗粒物的过程。被冷凝水捕集的颗粒物数量等于运动轨迹与水表面轮廓会出现相交的入射颗粒物的数量;后续的入射颗粒物与湿积灰层碰撞时,部分入射颗粒物会发生沉积且部分被碰撞的已沉积湿颗粒物会发生移除,这两部分的颗粒物数量相减即为被湿积灰层黏附的颗粒物数量。模拟与实验结果的对比表明,预测的湿积灰层形状与实验照片的吻合度较好,预测的单位面积颗粒物沉积质量与91%的实验数据之间的误差在±20%之间,平均误差为11.8%。     

套片式换热器设计计算和CAD绘图软件的研制

结合国内生产企业实际研制了套片式换热器的设计计算和CAD绘图软件。该软件将套片式换热器的性能设计计算、结构和强度计算、生成产品报价和绘制CAD结构图功能结合在一起,实现了一体化的设计流程。提供了一条全新的性能设计计算思路,从设定限制条件预先筛选、优化搜索策略等方面来极大减少计算量,同时保证可以计算出满足各项热力性能指标和离散设计参数的全部方案,对方案挑选、排序后,进行下一步的结构和强度计算;将结构计算和强度计算实现轻度耦合,使得设计结果可以灵活地满足不同的强度标准;将CAD绘图模块需要的参数分为4部分,防止了在CAD绘图模块调整零部件结构参数时,影响其强度性能。     

印刷电路板式换热器内超临界甲烷流动换热特性模拟

印刷电路板式换热器（printed circuit heat exchanger,PCHE）作为一种新型高效微通道换热器,将其应用在LNG浮式储存与气化装置（FSRU）上具有非常大的潜力。对超临界甲烷在PCHE通道中的流动和传热特性进行了数值模拟,结果表明：传热系数随温度先增大后减小,并在准临界温度（202～212 K）处达到峰值;压降随温度先保持不变,然后在准临界温度附近急剧上升,之后随温度增大的趋势变缓;当温度在准临界温度附近时,低质流密度下增大热通量会恶化传热;不同压力下传热系数均在准临界温度处达到峰值;温度低于准临界温度时,压力对压降的影响可以忽略,温度高于准临界温度时,压降随压力增大而显著降低;压力由6.4M Pa提高到8.5 MPa时,传热最大降低32.5%,压降最大降低28.5%;开发的换热和压降关联式平均误差分别为5.6%和4.2%。