旋转多通道烘缸传热特性的数值模拟分析

多通道烘缸可有效排除烘缸通道内的冷凝水,从而降低能耗,提高干燥效率。但是多通道烘缸旋转速度较高,很难通过实验方式对烘缸的冷凝传热过程进行测量。因此,本研究应用Fluent软件中的VOF两相流模型对多通道烘缸中蒸汽冷凝传热特性进行了数值模拟。以多通道烘缸的旋转速度作为变量,得出了冷凝水含量、传热系数及流动压降的变化规律。结果表明,随烘缸转速升高,通道内冷凝水量增多,传热系数及压降也增大,但是增幅趋缓。     

多通道烘缸结构参数对烘缸传热性能的影响

提出了多通道烘缸内部结构的设计方法,分析了多通道烘缸结构参数对蒸汽冷凝传热及流动特性的影响。首先指出通道数量、高宽比和间隔比等参数与通道宽度、高度和当量直径等结构参数的关系,然后引入Cavallini冷凝传热系数实验关联式及均相流模型,分析了结构参数对多通道烘缸蒸汽冷凝传热系数和沿程阻力的影响。结果表明,通道数量、高宽比和间隔比对蒸汽冷凝传热系数及沿程阻力的影响较大。综合分析结果表明,当通道数量为150～200、高宽比为1∶3及间隔比为1∶1～1∶3时,多通道烘缸的整体性能最好。     

多通道烘缸的传热模拟及优化

目前造纸机烘缸大多采用虹吸管式冷凝水排出装置,由于受烘缸积水的影响,传统烘缸干燥效率下降,纸页受热不均匀。基于此,对传统烘缸进行改造,设计出多通道烘缸的结构,文章应用FLUNET软件对不同高宽比的小通道进行了传热模拟,得到优化后的小通道尺寸值,结果表明小通道尺寸高、宽均为10 mm时,平均冷凝传热系数值最大,传热效率最高。对多通道烘缸进行尺寸优化有利于提高烘缸传热效率,节约能源。     

多通道烘缸通道内蒸汽冷凝流动对传热特性的影响

为提高多通道烘缸的换热效率,优化其蒸汽利用率,本研究探究了蒸汽在多通道烘缸通道内的冷凝换热过程,并借助高速摄像机对蒸汽冷凝换热过程进行了可视化观测。在蒸汽质量流速(kg/(m~2·s))与冷却水质量流量(kg/h)两种不同工况下,分析了多通道烘缸通道内气液两相流型的变化情况,研究了通道内蒸汽冷凝换热系数及其沿通道壁面方向压降的变化规律,为多通道烘缸通道内蒸汽的流动与传热机理研究提供了依据。     

节能型多通道烘缸结构与传热机理

探讨节能型多通道烘缸的结构及工作原理,指出多通道烘缸用于纸机干燥部可以减少烘缸内冷凝水量,有效地解决烘缸积水问题。从理论上对节能型多通道烘缸的传热机理进行了分析,并用数值模拟的方法对理论分析进行验证。结果表明:节能型多通道烘缸可以有效地提高烘缸传热效率,增加纸机单位时间产量,理论分析和数值模拟为多通道烘缸的结构设计提供了理论基础,但其结构仍需要在实际生产中验证与优化。     

多通道烘缸水平通道内蒸汽凝结换热的研究

多通道烘缸是解决纸张干燥能耗较高问题的优化方案之一,蒸汽凝结换热是其通道内热量传递的重要途径.本研究对不同凝结条件下多通道烘缸水平矩形通道内的蒸汽凝结换热系数的变化进行了分析.结果表明,蒸汽凝结换热系数随着蒸汽质量通量和冷却水雷诺数的增加而增加,但凝结水换热系数会随冷却水雷诺数的增加而发生波动;通过增加蒸汽质量通量可以...     

多通道烘缸在旋转状态下矩形通道内蒸汽冷凝换热的实验研究

本研究以高宽比为1∶3的矩形通道为对象,探究了转速和冷却水质量流量对通道内蒸汽冷凝换热及流动压降的影响。结果表明,当转速一定时,通道的平均换热系数随冷却水质量流量增大而增大,通道的流动压降随冷却水质量流量增大而逐渐减小并趋于稳定;当冷却水质量流量一定时,通道的平均换热系数随转速增大先增大后减小,转速在50～100 r/min时,通道的流动压降随转速增加缓慢下降,转速70 r/min时平均换热系数最大。     

造纸机的新型多通道烘缸

目前的造纸机烘缸大多采用虹吸管式冷凝水排出装置,由于受烘缸积水的影响,导致传统烘缸的干燥效率下降,纸页受热不均匀。基于此,介绍了对该传统结构进行改进的方法,采用多通道式冷凝排水装置,并将2种烘缸在干燥机理、传热效率和干燥设备的技术性能指标等方面进行了详细的比较,得出了多通道式烘缸干燥效率高。能耗小等优点。     

多通道烘缸汽液两相流型特性及转变

本研究以实验条件下多通道烘缸蒸汽凝结换热工作状态为基础,通过可视化观察,研究了水平U形截面通道汽液两相界面分布情况及流动特性。结果表明,通道内蒸汽凝结流动主要有7种流型,发生稳定凝结换热过程的主要区域仍然是传热效果较好的环状流;环状流占据范围会随着操作参数的变化而变化,而最佳的蒸汽质量通量与冷却水质量流量的匹配关系是35 kg/(m~2·s)与198 kg/h;换热热流密度会影响环状流转变位置,但不同蒸汽饱和温度下,换热热流密度对环状流占据范围的影响趋势不同。     

多通道烘缸表面温度的数值模拟与研究

运用CFD软件对多通道烘缸的单通道进行二维数值模拟,得到单通道内流体的温度分布和通道表面的温度分布,并分析了多通道烘缸两种结构的优劣。同时,对比不同入口压力对多通道烘缸表面温度的影响,结果表明,在相同的操作条件下,提高蒸汽进口压力,不仅可以提高多通道烘缸的干燥效率,还可以进一步改善烘缸表面温度。     

多通道烘缸通道截面变化的凝结换热研究综述

在造纸干燥部的革新中,多通道烘缸是一种创新的设计理念。本文介绍了多通道烘缸工作的基本原理和工作方式,综述了小通道在散热研究中的三个研究重点:换热系数、流型变化和压降。探讨了截面变化在通道凝结换热中的重要作用,指出了利用通道截面形状变化可以提高换热系数。从实验、理论和加工三个方面对不同截面形状通道内气液两相流的研究和应用前景进行了展望。     

纸机多通道烘缸研究进展

在介绍纸机多通道烘缸基本结构与工作原理的基础上,从结构设计与优化、实验研究、CFD仿真研究等方面对国内外多通道烘缸最新的研究进展进行总结与分析,根据分析结果提出了未来多通道烘缸的研究方向。     

多通道烘缸旋转试验台的设计与实现

本课题以研究多通道烘缸性能为目的,设计搭建了温度采集、压力采集、图像采集为一体的模拟烘缸旋转的试验台,并对试验台的性能进行了测试.结果表明,在给定压力条件下,通道组件的密封性能良好;在通道旋转状态下,传感器可成功采集通道内的温度及压力变化的数据,并将数据无线传输至计算机中,各数据之间的采集与传输互不干涉;摄像机在高速旋...     

用颗粒热传递模型计算旋转管排式干燥机的传热系数

论述了应用基于移动加热板的颗粒热传递模型计算大型旋转管排式干燥机传热系数的方法。在料床完全混合的简化假设下,按物料在干燥机内的实际干燥过程,分35段计算各段的传热系数及整机总传热系数,所得结果与干燥机的实际运行情况基本相符。     

矩形肋槽烘缸的导热模型

对矩形肋槽烘缸壁壳内的传热作了分析,考虑肋壁各处传热系数的不同,采用有限差分法建立了导热模型,通过对不同工况的计算,对肋槽尺寸对烘缸传热特性的影响进行了探讨。结果表明,增大肋宽有利于提高传热速率;在肋壁表面上的传热系数较低时,增大肋高可以提高传热速率;传热系数较高时,增大肋高,有可能使肋壁表面上的对流热阻的减小慢于导热热阻的增大,反而降低传热速率;肋效率和外壁面的温度均匀性也呈现出类似的表现。