管内段塞流传热模型及实验研究

根据段塞流特点,建立段塞流传热模型,模型计算得到的平均传热系数理论值与实验得到的传热系数实验值符合得很好,误差在10％以内,与其它模型对比,段塞流传热模型更接近实际情况.分析了液体、气体流量对传热系数的影响,传热规律实验结果表明:段塞流下气液流量(流速)与对流换热系数呈线性关系,液体流量是影响传热的主要因素.     

湿烟气冷凝换热的数值模拟

为了对湿烟气冷凝换热过程进行深入细致的研究,采用计算流体动力学(CFD)方法对某湿烟气冷凝换热装置进行数值模拟,得到了该装置内部的速度场、压力场、温度场和传热系数的分布情况,并将其应用到某330 MW亚临界燃煤机组上.结果表明:本文数值模拟结果与该湿烟气冷凝换热装置实际运行结果基本吻合,可以作为同类装置的重要设计依据.     

大功率汽轮机叶轮轮缘传热系数的研究

提出了大功率汽轮机叶轮轮缘总传热系数的计算方法.介绍了汽轮机动叶片叶身平均对流换热表面传热系数和叶片流道下壁面对流换热表面传热系数的计算方法和计算公式.把汽轮机叶片对叶轮的传热简化为肋片传热,使用肋片传热模型计算汽轮机叶片流道的等效传热系数,采用圆筒壁模型计算汽轮机叶轮轮缘的总传热系数,并给出了应用实例.在汽轮机转子的温度场与热应力场有限元分析中,该计算方法为确定叶轮轮缘的传热边界条件提供了依据.     

两侧对流条件下平面冻结凝固相变换热分析

通过无因次分析的方法,在相界面两侧均是对流条件下,得到了平面冰层厚度和速度的时变规律、生长条件、极限厚度、温度场分布特点等重要结论,提出了凝固换热全传热系数和衰减特征时间的概念,并给出了理论公式用于换热量计算.结果表明,凝固换热是一个非稳态过程,初始阶段凝固潜热释放强化了换热,衰减特征时间之后,冰层热阻开始恶化换热效果,并最终无限趋近于一稳定状态.     

太阳/空气能集热蒸发器换热性能的数学建模与仿真

提出的太阳/空气能集热蒸发器是一种表面涂有太阳能选择性吸收材料的新型翅片管式换热器,可在换热过程中同时吸收太阳能和空气能。在常规空气源热泵蒸发器的稳态分布参数模型中引入辐射换热传热系数和辐射得热传热系数,建立与太阳/空气能集热蒸发器换热特点相匹配的新型数学模型,并编写相应的Matlab仿真程序。经计算,常规数学模型计算误差较大,而新型数学模型的计算值与实验值误差仅在5%以内,准确性更高。     

水平管外混合气体平均传热系数及气膜厚度的计算

以水蒸气空气混合物为例,利用努谢尔特修正膜模型和传热传质比拟原理通过简单迭代,得到混合气体水平管外凝结换热的一种总平均传热系数和平均气膜厚度的计算模型。在已知初始条件下,计算得到总传热系数随不凝结气浓度、主流流速及壁温的变化规律,并与已有计算式进行了比较,验证了结果的正确性。该计算模型适用于不同混合气体种类及不同表面形状。     

考虑活塞环组动力学的船用大功率柴油机组合式活塞温度场预测

通过建立柴油机组合式活塞的3D有限元模型,以文献中参考机型的实测缸套温度为温度边界条件,根据相应经验公式取得各换热区的对流传热系数,对新设计船用大功率柴油机组合式活塞进行温度场预测,并将计算所得到的温度场与参考机型实测温度场进行对比。为使得仿真计算更接近实际情况,考虑了活塞环组运动对传热系数的影响。计算结果表明:所得的温度场与相似机型实测温度场分布规律类似,可以为新设计发动机的热负荷试验提供指导。     

基于遗传算法的交错波纹板换热器表面传热系数的分离

为了获得交错波纹板换热器表面对流换热规律,通过实验测定了典型100 kW微型燃气轮机交错波纹板换热器的传热系数,提出了采用遗传算法将表面传热系数从传热系数中分离出来的方法.该方法以换热准则关系式中4个系数变量作为待寻找最佳值的待求变量,并进行搜索和优化,由此获得关联式系数来预测传热系数,成功分离出表面传热系数.该分离方法具有通用性,可灵活方便地研究各种此类换热器的传热性能.所预测的传热系数与实验获得的传热系数接近,能准确地反映换热的真实规律.     

基于BP神经网络的直接空冷凝汽器换热性能预测

通过对直接空冷凝汽器传热系数计算过程的分析,以直接空冷机组负荷、排汽压力、凝结水温度、排汽温度、空气入口温度、空气出口温度为输入参数,以直接空冷凝汽器的传热系数和迎面风速为输出参数,将理论模型与实际运行数据相结合,采用BP神经网络方法建立了一种新的直接空冷凝汽器换热性能的预测模型.结果表明:该BP神经网络模型预测得到的参数精度较高,可用于直接空冷凝汽器换热性能的在线监测.     

长导程双头螺旋槽管换热与流动阻力性能试验研究

对3种相同基管外径、不同螺旋尺寸的长导程双头螺旋槽管进行试验,并与相同基管外径的光滑管进行比较.计算不同工况下螺旋槽管和光滑管管内和管外的表面传热系数,进行换热综合性能评价,并分析了螺旋尺寸对换热性能和流动阻力性能的影响.结果表明:长导程双头螺旋槽管的管内表面传热系数在旺盛湍流区和过渡流区都优于光滑管,且在过渡流区表面传热系数的增大程度更大,而壳程表面传热系数在旺盛湍流区和过渡流区的增大程度有限,螺旋尺寸主要影响管内换热而对管外换热的影响不大,本试验中1号管的综合性能最好.