定距柱对螺旋板式换热器传热特性的影响

螺旋板式换热器的螺旋板间焊有定距柱,用于增强换热器的结构强度及增加流体扰动。为了研究定距柱排列密度对螺旋板式换热器传热特性的影响,建立螺旋板式换热器周期结构模型,利用计算流体动力学(CFD)软件对其传热过程进行数值模拟。结果表明:周期结构模型适用于螺旋板式换热器传热过程的模拟;弯曲可强化通道的对流换热过程;增大定距柱排列密度可提高换热器的传热性能。湍流状态下螺旋流的努塞尔数准则方程未充分考虑定距柱的影响,根据数值模拟得到的定距柱排列密度与努塞尔数的变化关系对准则方程进行修正。与原准则方程相比,修正后的方程将努塞尔数预测值与试验值的误差从-40%～-20%降低至-9%～20%。     

加工和组焊定距柱时需要注意的问题

介绍了定距柱在螺旋板式换热器中的作用;讨论了在加工定距柱时,定距柱的一端应倒角,并控制好定距柱的高度偏差;在组焊定距柱时,应选择合适的排列方式及焊接方法;指出在螺旋体的最外圈焊接一定量的不等长定距柱的重要性.     

组合涡发生器强化螺旋通道换热的数值研究

旨在研究B形翼和柱形涡发生器组合后强化矩形螺旋通道内流体换热的特性。采用CFD模拟的方法分析了量纲一曲率κ、B形翼攻角α对螺旋通道内流体流动和换热的影响,并利用综合强化因子G表征组合涡发生器的综合强化效果。结果表明:B形翼改变了柱后二次流的结构,在柱后截面的中心区域形成一对方向相反的附加涡,减小了柱后尾迹区的尺寸,增大了柱后流体的温度梯度,强化了传热;在所研究范围内,α增大,组合涡发生器强化传热效果先增大后减小,在攻角α=40°—45°时强化传热效果最优;α一定,κ值越小,组合涡发生器的强化效果越好,相对于只有柱时,其Nu提高了56.45%—69.08%,G提高了24%—37%。     

可拆堵死型螺旋板式换热器的制造技术

介绍了可拆堵死型螺旋板式换热器的结构型式及制造特点,主要体现在定距柱焊接、螺旋板卷制、通道焊接及端盖制造等过程,其中采取合理的制造工艺是保证设备顺利完工的关键。     

螺旋板式热交换器的特点及创新应用

螺旋板式热交换器是工业领域中的常用热交换设备。本文首先详细介绍了螺旋板式热交换器的结构特点及实际应用,然后针对定距柱、定距泡、无中心隔板、不等定距条及检漏结构等方面,深入探讨了螺旋板式热交换器的几种创新改善方案,为螺旋板式热交换器的应用发展提供了参考依据。     

螺旋通道内流动沸腾传热研究进展

螺旋通道因其优越的传热性能在强化传热领域有着重要的应用。近年来,高热流密度下设备的散热问题严重制约着先进技术的高速发展,传统螺旋通道单相强化传热技术已难以满足如此高的散热要求。由此,学者们开始探索以螺旋通道和流动沸腾传热相结合的复合强化传热技术。但由于螺旋通道特有的结构导致管内工质会受离心力的影响产生二次流,使得流动沸腾的情况较直通道更复杂,因此许多学者研究螺旋通道流动沸腾传热得出的结论并不一致。本文主要综述了近年来常规和微细尺度螺旋通道内流动沸腾的研究进展,阐述和分析了质量流率、干度、压力等参数对螺旋通道传热系数及临界工况的影响。指出了实验工况及螺旋通道结构的不同可能是导致结果存在分歧的主要原因,重点归纳了研究者根据实验结果拟合得到的流动沸腾传热实验关联式,并对经典直通道及螺旋通道沸腾传热关联式用于预测螺旋通道沸腾传热系数时的优缺点给予评价,指出今后螺旋通道内流动沸腾流传热的研究方向。     

扭曲管换热器壳程传热与压降性能的数值模拟

对扭曲椭圆管换热器壳程的流体流动和热量传递性能运用了可实现的k-ε模型进行了数值模拟,分析了不同的扭距对壳程传热性能的影响。结果显示努赛尔数和摩擦系数随着扭距的减小而增大。同时也分析了扭距对壳程总体传热性能的影响,结果表明壳程整体传热性能开始的时候随着扭距的增大而增大,随后随着扭距的增大而减小。并发现与相邻点相比,自支撑点的流速较小,温度较高,换热性能更好。在流道中可以发现较强的螺旋形流动,螺旋流的强度随着扭矩的减小而增大,同时能在椭圆形截面处发现不规则的二次流,二次流的大小随着扭矩的减小而增大。     

三角对翼和圆柱组合强化螺旋通道换热的数值研究

本文旨在研究三角对翼和柱形涡发生器组合后强化矩形螺旋通道内流体换热的特性。采用CFD模拟的方法分析了对翼攻角α、无量纲参数高度h_i'对螺旋通道内流体流动和换热的影响。结果表明:三角翼采用下降流型布置时,在柱后θ=10°的截面上二次流呈四涡结构,加速尾迹区与主流流体的混合,强化了传热;在所研究范围内,α增大,组合涡发生器强化传热效果先增大后减小,在攻角α=30°时强化传热效果最优;其它参数相同时,三角翼h_i'增大,螺旋通道的Nu和阻力系数f均增大,但综合因子G减小。     

螺旋片强化的套管式换热器壳侧传热特性

为揭示螺旋片强化套管式换热器壳侧传热的机理,以指导此类换热器的进一步强化,对螺旋片强化的套管式换热器壳侧的传热和阻力特性进行了实验研究,并与光滑内管换热器进行了比较;利用可实现的k-ε湍流模型,对螺旋片强化的套管式换热器壳侧流体的流动和传热特性进行了数值模拟,研究了正交螺旋坐标系下壳侧螺旋通道中的流场结构.实验结果表明...     

螺旋类通道中传热膜系数的通用算法

以圆形通道传热膜系数的增强因子公式为基础,导出了任意螺旋通道的传热膜系数的通用增强因子的计算公式,从而使所有螺旋类通道中传热膜系数可以通过直线通道传热膜系数和通用增强因子计算出来。文中给出了通用增强因子计算公式的建立过程,并将其应用到螺旋板换热器、螺旋管换热器等,得到相应的通用增强因子的解析表达式。对螺旋板换热器的计算结果表明,通用增强因子大于传统的增强因子,最终导致传热膜系数计算结果增大3.0%—5.0%。     

管外周向低翅片翅形对纵向流传热性能的影响

管外周向低翅片翅形对纵向流传热性能的影响邓先和，王世平，林培森，邓颂九（华南理工大学化工研究所，广州５１０６４１）关键词传热管周向翅片，轴向流，强化传热１前言当流体纵向冲刷管外周向低翅片时，翅形对传热管传热性能的影响很大。以往常用的螺纹翅片管的周向低...     

高温热管翅的传热性能分析

对目前国内长度最短的与最长的高温热管翅进行传热性能比较。试验结果表明,两根高温热管翅具有相似的起动温度曲线,起动温度均比理论值高出约30℃左右;理论分析发现,高温热管翅主要受到声速传热极限和携带传热极限的制约;进一步研究表明,最长高温热管翅的传热系数值约是最短高温热管翅的10倍。     

钉肋肋列传热的最小熵产优化分析

应用热力学的熵产概念对钉肋肋列的传热问题进行了研究,从如何使各种不可逆损失最小着手,分析了肋列的肋间距,肋片的直径,换热介质与热负荷等不同参数对熵产的影响,发现在不同参数条件下,熵产数都会存在一个最小值以及与此对应的最优的Ｒｅｄｏｐｔ数,并对顺列和错列两种常用肋片布置方式作了对比,研究结果将有助于节能型钉肋的设计。     

扰流柱协同螺旋片强化套管换热器壳侧换热

对于内管外壁安装有螺旋片的套管换热器的壳侧,在螺旋片所形成的螺旋通道中心,沿螺旋方向周期性地布置扰流柱以进一步提高其换热性能,对这种扰流柱协同螺旋片强化的换热器的换热特性进行了实验研究,应用场协同理论分析了其强化机理。结果表明,在Re=4000～14000范围内,扰流柱协同螺旋片强化的换热器的传热系数为相同螺距下只安装螺旋片的换热器的1.53～2.53倍,为光滑内管换热器的3.08～4.87倍。在相同质量流量、相同压降及相同泵功条件下,扰流柱协同螺旋片强化的换热器的综合换热性能明显好于相同螺距下只安装螺旋片的换热器及光滑内管换热器;在相同压降及相同泵功条件下,保持螺距不变,安装扰流柱比螺距减小一半的综合换热性能更好;单位螺距内安装奇数个扰流柱比安装偶数个扰流柱略好。扰流柱的安装增大了径向速度,使温度场与速度场的协同效果更好,从而提高了换热效果。     

微/小圆柱针肋热沉传热特性

圆柱形微/小针肋热沉热阻由底板及微/小肋热传导热阻、冷却液与肋间对流换热热阻以及冷却液吸热焓变热阻等组成。以去离子水为冷却液,恒定热流下,进行了叉排排布的不同尺寸的微/小圆柱形针肋热沉的单相强制对流传热实验,实验Re为100～1000,加热功率为50～300 W。实验表明：微/小圆柱形针肋热沉的Nu随Re和加热功率的增大而增大,当Re=600时对     

高温反应塔内换热翅片尺寸对其传热性能的影响

针对某反应塔内翅片的传热特性建立了物理数学模型,获得了相应的适用于工程设计使用的计算方法,研究分析了翅片尺寸及其加工精度对反应塔水冷壁最高温度值的影响。     

横掠椭圆钉头管换热及流阻特性的实验研究

利用热质比拟原理及萘升华技术 ,对空气横掠椭圆钉头管时的对流换热及流阻特性进行了研究。对管面上及椭圆钉头上的对流换热系数分别进行了测量 ,通过计算得到总体换热系数及流动阻力的实验关联式。实验结果表明 ,椭圆钉头管的对流换热系数高于光管 ,在实验规定的雷诺数范围内 ,椭圆钉头管的流阻小于圆形钉头管 ,有时也低于光管     

螺旋折流板换热器流动与传热数值模拟

应用Fluent软件,建立了螺旋折流板换热器壳程通道的三维物理模型,采用RNGκ-ε模型,对壳程内的流动与传热进行了数值模拟,得到了换热器内的速度场和压力场分布情况。通过实验测试,将模拟结果与实验结果进行比较,并根据单位压降下的传热系数对比了螺旋折流板换热器与弓形折流板换热器的性能差异。     

“沸石—水”封闭吸附循环的传热传质特性

本文对以“沸石-水”为吸附工质对的吸附式热泵循环过程中的传热传质特性进行了理论分析和实验研究,提出了较切合实际的数学模型。该模型包括了吸附器中“沸石-水”固-汽两相随吸附过程变化的各物理参数和其它操作参数,较准确地模拟了实验过程。证实了传热速率控制热泵循环速度;说明强化吸附器的传热有利于提高吸附循环速度;而减少吸附器内非填充体积则有利于改进吸附式热泵的循环效率。     

旋液流态化流体阻力与传热的试验研究

摘要对某公司换热器的运行情况。采用旋液流态化技术设计了模拟试验方案。首先在φ57mm×3．5mm×2000mmPVC管内进行旋液流态化清洗试验,然后在碳钢管上内置不同螺距的钢丝螺旋线进行流体阻力测试,并进行旋液流态化与空管的对比传热试验。结果表明：旋液流态化技术清洗管道中人工污垢只需时间145s,没有发生粒子沉积和堵塞的现象,安全可靠性好;旋液流态化流体阻力△p随着Re的增大而增大,摩擦系数随着Re的增大而减小,流体总阻力48．7kPa低于供水压力,总传热系数平均提高幅度13．3％,强化传热效果好。