基于FLUENT的3种翅片管强化传热效果模拟比较

应用FLUENT软件对纵向翅片管、圆形翅片管和椭圆形翅片管的传热性能进行模拟分析,得到流场中温度和压力的分布,并分别将纵向翅片管和椭圆形翅片管的传热性能与圆形翅片管进行比较。分析表明,纵向翅片管的传热效果最差,椭圆翅片管与圆形翅片管的传热效果相当,但椭圆形翅片管对流体造成的压降略小,综合传热效果最为理想。     

管束排列及管间距对换热器传热性能的影响

通过改变圆形翅片管换热器管束排列及管间距的传热性能实验,得到雷诺数(Re)、纵向管间距(S_l)及管束排列方式对圆形翅片管换热器传热性能的影响,再利用数值模拟方法分析这3个因素影响的原因。结果表明,圆形翅片管换热器的努赛尔数(Nu)及阻力系数(f)均随Re的增加而增加,且增加趋势逐渐下降。增大S_l可提高顺排圆形翅片管换热器的传热性能,但是提高幅度随S_l的增加而减小,在S_l为110 mm时换热效果最好;增大S_l反而会降低叉排圆形翅片管换热器的传热性能,其换热效果在S_l为66 mm时最好。相对于顺排方式,叉排圆形翅片管换热器的换热效果更好。速度场与温度场间的协同角度大小、回流区面积及尾流涡尺度大小与换热器传热性能的提高有关,可以从这3个方面进行分析,以寻找改善换热器结构的途径。     

花瓣形翅片管的开发及其纵向冲刷冷凝强化传热的研究

对花瓣形翅片管在纵向冲刷条件下的冷凝传热性能及传热强化机理进行了研究。通过对实验结果的分析得知，由于该翅片管既能充分发挥冷凝液表面张力的作用，又能干扰汽液两相流态，增加边界层的湍流，因而对强化纵向冲刷冷凝具有明显的效果，其平均冷凝传热系数是光滑管的１１～１８倍。     

纵向翅片管管外换热与阻力特性的实验研究

换热器管外强化传热技术主要是对光管合理肋化 ,即在光管上敷设一定形状的翅片进行强化换热 ,翅片对扩大换热面积和改善流体的流动状态均有较显著的作用。但纵向翅片管却依赖进口。为此 ,采用修正的威尔逊修正图解法 ,利用稳定工况下测得的实验数据 ,研究了焊接式纵向翅片管换热器翅片侧的传热特性和阻力特性 ,并与同规格光管换热器做了对比 ,得到了在一定物性和流态下该种换热器的换热及阻力准则关系式。在相同的Re情况下 ,纵向翅片管换热器传热系数K值明显高于光管换热器 ;在Re值较低的情况下 ,翅片管外翅片的强化传热效果更好 ;与有折流板的光管换热器相比 ,纵向翅片管换热器壳程压力损失较小     

开槽螺旋翅片管换热器传热与流阻性能研究

开槽螺旋翅片管换热器是在连续螺旋翅片管的翅片上均匀开许多小口 ,与普通的连续螺旋翅片相比 ,其传热面积有所增加 ,间断的翅片反复地激发传热边界层上的湍流 ,可强化传热效果。将开槽螺旋翅片管换热器的传热和流动性能的试验研究与普通连续螺旋翅片管换热器的传热和流动性能进行比较 ,结果表明 ,开槽螺旋翅片管换热器具有更好的强化传热效果 ,在实验范围内 (Re =30 0 0～ 15 0 0 0 ) ,开槽螺旋翅片管换热器的传热系数是普通连续螺旋翅片管换热器的 1 2～ 1 4倍 ,而流阻增加不多。     

加热炉用翅片管传热特性的研究

在理论分析的基础上,对炼油厂加热炉常用五种圆形翅片管和一种钉头管进行了单管总传热特性的试验研究,并对各种翅片管的经济性、优劣性、适用条件以及改进方向等进行了讨论和比较。     

翅片接头对翅片管传热性能的影响

翅片管的翅片接头对传热性能有无影响,以往人们众说不一,笔者为此对含有不同接头数目的9根翅片管进行了试验。结果表明,接头越多,传热性能受影响越大,因此应尽量避免或减少接头的存在。     

空气横掠圆形翅片管簇的传热和阻力特性实验研究

本文介绍了空气横掠圆形翅片管簇的传热和阻力特性的实验研究方法和测试手段,提出了四种类型翅片管簇的实验关系式.这些关系式可用于有关换热器的工业设计.     

T型翅片管重沸器传热性能研究与工业应用

介绍了T型翅片管重沸器的传热性能试验结果及其工业应用情况。T型翅片管重沸器与普通光管重沸器相比 ,其传热系数可提高 3 0 %～ 5 0 % ,而且还具有占地面积小、投资省、操作平稳等优点。T型翅片管代替光管用于蒸汽发生器 ,也取得了较好的效果。     

翅片管几何参数的评价

翅片管是空气冷却器的传热元件,其性能好坏直接影响到空冷器的传热效率、功率消耗和噪声等。本文从基本公式出发,找出翅片管的几何参数与管外给热系数,压力降以及费用的关系,为更好地选择几何参数提供一些参考数据。     

横摇工况下FLNG绕管式换热器降膜流动换热数值模拟研究

绕管式换热器作为浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的主低温换热器,研究其在海况条件下换热性能的变化对提高FLNG在海洋环境运行时的综合性能具有重要意义。本文以绕管式换热器内换热管的管外降膜流动换热过程为研究对象,建立了圆管与椭圆截面正弦波管管外降膜流动换热模型,分析对比了水平静止和横摇工况下2种换热管的周向局部换热系数和平均换热系数。研究结果表明,在水平静止状态下,椭圆截面正弦波管的换热能力高于圆管。在横摇运动状态下,横摇最大倾斜角对椭圆截面正弦波管换热性能最恶劣时刻的周向局部换热系数影响较小,横摇周期对其几乎无影响;横摇时间、最大倾斜角和周期对圆管与椭圆截面正弦波管周向平均换热系数均无影响。对比分析表明,椭圆截面的抗晃荡能力稍逊于圆管,但晃荡工况下其换热性能仍高于圆管。本文研究结果对绕管式换热器的设计与性能优化具有一定参考价值。     

在脱硫装置上应用T型翅片管重沸器的设计

介绍了翅片管的特点及其工程应用的必备条件。通过某企业溶剂脱硫装置再生塔重沸器的设计 ,在满足工艺要求的条件下 ,对比了光管和T型翅片管管内和管外的传热系数和热阻 ,得出T型翅片管总传热系数大、管壁过热温度低、总传热面积少、设备总耗材少、占地面积小的结论     

翅片管电感应钎焊工艺及其应用

介绍钎焊工艺方法及钎料的选择,电感应翅片管的加工制造。翅片的焊着率高、传热性能好。工艺应用实践表明,钎焊翅片管应用于炼油厂高压加氢加热炉对流段是安全可靠的。     

几种换热管在电场强化对流实验中传热性能比较

对水平光管、横纹管、螺旋槽管、花瓣管在电场强化（EHD）单管试验中进行对流传热实验,蒸汽走管程,空气走壳程。实验结果表明：在相同的雷诺数下,施加电场后,传热膜系数和阻力系数都有一定的提高,其中花瓣管的强化效率指标最大,达到1．98,在电压为30kV时,花瓣管外电场强化作用最明显,强化系数达2．76。     

ST形翅片管卧式重沸器在己烷油装置改造中的应用

介绍了液体沸腾传热机理和T形翅片管卧式重沸器传热机理,阐述了ST形翅片管卧式重沸器 在己烷油装置中的应用。应用结果表明,采用ST形翅片管使系统操作更为安全,增强了传热效果,减少了 维修工作量而又不增加设备投资费用,且消除了扩能"瓶颈"。     

套管对空温式气化器传热的影响

在空温式气化器翅片管内加装套管,将翅片管与套管作为整体建立传热计算模型,采用计算流体力学(CFD)数值模拟空温式气化器的传热过程,获得不同内径( φ6、φ8、φ10 mm)套管气化器流速、温度、气含率、传热系数的分布规律。搭建套管结构空温式气化器实验平台,通过实验验证数值模拟结果的可靠性。结果表明：模拟的气化器出口温度和实验结果误差为4.75%~6.46%,翅片表面的温度误差在7%以内,验证了数值模拟所采用假设的准确性;套管对传热管内流体的流动特性具有扰动作用,并提高了其换热能力;3种规格套管中  φ6 mm套管翅片表面温度最高,其气含率比无套管结构提高4%,强化传热效果最优。     

光管扰流子与翅片管扰流子空气预热器的经济性分析

举例说明管内增加扰流子及管外增加翅片对空气预热器传热系数的影响，在相同工艺参数条件下设计的光管扰流子预热器与翅片管扰流子预热器总重量和制造费用不同，光管扰流子预热器的经济性要高于翅片管扰流子预热器。