气—气热管换热器的优化选型设计

热管是一种传热效率极高的新型传热元件,由热管组成的热管换热器具有结构紧凑、有利于控制酸露点腐蚀、工作可靠等优点。这种顺在热能利用废热回收方法应用广泛。热管换热器形式多样、结构复杂,因而如何选择其形式是工程应用中的一个重要环节。以气－气热管换热器中的典型代表－热管空气预热器为例,详细阐述了热管换热器整体优化设计及优化选型方法,以年净尽收益最大为目标函数。建立地优化设计的数学模型,并采用穷举法和感蔚饔     

超低温热管换热器的优化设计软件开发

热管换热器因其优良的传热性能在余热回收中被广泛应用。以某电站58 MW循环流化床锅炉为研究对象,采用VC++和MFC类库技术开发了超低温热管换热器的优化设计程序。该软件具有可视化参数输入和输出界面,集成了流体热力学性质计算模型接口,通过对数平均温差法、离散方法与流动阻力校核等计算方法,实现了针对不同流体的换热器的设计和计算。优化设计结果表明,烟气侧长度与翅片高度存在最佳值,且翅片间距与翅片厚度对换热器的影响最大。     

错位翅片板翅式换热器传热研究

紧凑式换热器的换热能力是通过翅片的扩展面和翅片对流体的扰流能力决定的,通过对错位翅片型板翅换热器的传热机理分析得出:错位翅片的相错排列翅片使流体在一个翅片上的边界层还未完全发展就被错位的翅片破坏,从而增强了流体的湍流能力。采用计算机编程对错位翅片型板翅换热器的传热固子、摩擦因子及翅片结构对传热性能影响进行了数值模拟对比研究。结果表明,错位翅片型板翅换热器是一种传热效率高、占用空间小、节省材料的新型换热器。在实际应用中为了有效的发挥错位翅片的作用,使其有较高的翅片效率,在需要较大传热系数的场合,选用高度小、翅片厚度大、有效长度短、间距小的翅片;相反,在需要传热系数较小场合以选用高度大、翅片厚度小、有效长度长、间距大的翅片为宜。     

错位翅片板翅式换热器传热研究

紧凑式换热器的换热能力是通过翅片的扩展面和翅片对流体的扰流能力决定的，通过对错位翅片型板翅换热器的传热机理分析得出：错位翅片的相错排列翅片使流体在一个翅片上的边界层还未完全发展就被错位的翅片破坏，从而增强了流体的湍流能力。采用计算机编程对错位翅片型板翅换热器的传热因子、摩擦因子及翅片结构对传热性能影响进行了数值模拟对比研究。结果表明，错位翅片型板翅换热器是一种传热效率高、占用空间小、节省材料的新型换热器。在实际应用中为了有效的发挥错位翅片的作用，使其有较高的翅片效率，在需要较大传热系数的场合，选用高度小、翅片厚度大、有效长度短、间距小的翅片；相反，在需要传热系数较小场合以选用高度大、翅片厚度小、有效长度长、间距大的翅片为宜。     

基于FLUENT的热管换热器纵向冲刷方式模拟

利用CFD软件FLUENT对流体在热管换热器中纵向冲刷方式进行数值模拟,对流场中压降、温度等参数进行了分析。结果表明,在相同情况下纵向冲刷时的流体压降小于横向冲刷,但纵向冲刷时传热效果较差;纵向冲刷时流体压降受管间距与热管长度等因素的影响,并且与热管长度成正比。在热管上加装纵向翅片可有效地改善流体纵向冲刷的换热效果,并且使流场内温度分布更为均匀。     

遗传算法在板翅式换热器芯体结构优化中的应用

基于遗传算法的板翅式换热器优化设计,以换热器重量为目标函数,应用遗传算法优化设计换热器的芯体结构。建立板翅式换热器设计与优化程序系统,并建立翅片数据库,其中包括翅片的几何参数、传热特性和阻力特性,可方便用于计算机程序的处理。与传统设计方法相比较,此优化方法能够快速并准确寻优,得到最轻换热器重量。     

环形换热翅片的理论研究及设计

换热器传热效率的大小与翅片管的排列方式和翅片的结构参数有关。运用电脑软件对换热器中环形翅片管束的实物模型进行了仿真模拟,研究了顺排管束和错排管束的换热效果,并通过固定参数法对加热器模型进行理论计算。研究结果表明,错排管束的换热效果优于顺排管束,加热器翅片的最优间距为5.5 mm,与无翅片的换热器管道相比,有翅片的换热器管道的传热效率提高了387.35%。     

基于复合形法的板翅式换热器优化设计

以板翅式换热器的质量为目标函数,采用复合形法对换热器芯体外形尺寸和冷热两侧翅片参数进行优化.计算表明,与传统的设计结果相比,换热器的质量明显减小.建立的优化方法具有通用性,不仅能进行给定翅片结构的优化而且能够在提供多种类型翅片的情况下,进行翅片类型的优选.     

气—气热管式换热器“离散型”设计方法的分析

本文简述了几种常用的热管换热器设计方法,在此基础上,对“离散型”气——气热管换热器的设计方法从传热学观点进行了误差分析,根据分析及与实际换热器测试值的比较,提出了进一步改进、完善设计方法的方向。本文的误差分析以文献[1]所刊登的“离散型”气——气热管式换热器的设计方法为依据。     

气-气热管换热器在电站余热回收中的应用

分析了气-气热管换热器的技术经济性能,并对气-气热管换热器在电站余热回收应用方面的优点及注意事项进行了探讨。     

无高差水平布管分离式热管性能实验研究

为了研究无高差水平布管分离式热管在空调冷量回收中的应用情况,对无高差水平布管分离式热管换热器在不同充液率和不同驱动温差的条件下其前后空气温度分布均匀性和热管换热器的节能效果进行了实验研究。研究结果表明,空调系统引入此分离式热管系统后可节能9％-26％,有一定节能效果;在不同充液率和不同驱动温差下空气温度分布都不均匀,温度在热管换热器不同高度的测量点差别较大;热管换热器前后空气平均温差总体偏小,换热器换热面使用效率低。该结果为与动力型分离式热管性能作比较提供实验依据。     

波纹管强化换热的计算机理及实验

针对波纹管的强化传热特性,采用理论程序分析与实验研究相结合的方法优化工程设计,提出了浸入式波纹管污水换热器的设计计算方法,并实测了利用该换热器的城市污水热能回收与利用系统的运行参数。测试结果显示:采用该计算程序设计的污水换热器的换热量完全满足建筑物的负荷要求。同时,与其他非金属污水换热器(铝塑管污水换热器、PP-R管污水换热器)的换热效果进行了对比实验,为浸入式污水换热器的优化设计和工程应用提供理论依据和技术参数。     

热管换热器在通风换气中的应用研究

针对普通住宅日常通风换气的特点设计出一台小型热管式通风换热器,并在不同的风量和室内外温差条件下对其热回收效率进行了实验研究.实验结果表明,该小型热管式通风换热器的热回收效率高,阻力损失小,节能效果显著.     

地源热泵埋管换热器传热模型及其应用

介绍了地源热泵地下埋管(套管式和U型管式)换热器传热模型的理论基础和应用方法,并进行了实例计算,对计算结果进行了分析和讨论,其中重点对管群换热器的修正系数η的意义和计算方法进行了讨论,对使用GSHP.HTM主程序需要输入的已知参数及某些基础数据的确定方法进行了分析,对JSW.HTM子程序的计算公式及其数据的取值做了介绍.最后还对使用计算程序时应注意的问题做了分析讨论.     

高温热管翅强化管内换热的数值模拟

将高温热管翅作为翅片强化换热的设备,可以大大地提高换热器的传热能力。为预测高温热管翅强化传热性能,推动高温热管翅的开发与应用,将12根高温热管翅的冷凝段排成2排置于管道内组成换热设备。运用FLUENT软件,选用TGrid网格技术方法、k-ε湍流模型、SIMPLE压力-速度耦合方法对该换热设备进行数值模拟计算。数值模拟结果直观地表征了高温热管翅强化管内换热的温度场、速度场以及对流换热系数场;表明管道换热设备内因为有了高温热管翅,流动速度加大,表面换热能力加强。第1排热管翅的换热系数高于第2排热管翅的换热系数。随流量的增加,对流换热系数增大。数值计算结果与实验结果进行比较,表明理论值与实验值的基本趋势相吻合。     

列管换热器经济性理论分析

列管换热器是干燥热风炉常用的换热器型式,为了探究降低高温大容量热风炉用换热器投资成本的途径,使用平均对数温差法(LMTD法)计算列管换热器在空气升高不同温度时的换热面积,绘制了空气升高温度差Δt=t2-t1与平均换热面积F/(t2-t1)的换热曲线。经分析得到列管换热器的经济温度区域,这种经济性分析法可以应用于高温大容量热风炉两级换热器的设计和选型。     

变片距换热器空气源热泵机组结霜特性分析

为了比较变片距与等片距室外换热器空气源热泵冷热水机组的性能,在质量守恒、能量守恒的条件下建立系统动态模型,利用数值模拟对变片距与传统换热器的空气源热泵运行特性比较.仿真结果表明,在入口空气参数和初始蒸发温度相同的条件下,变片距换热器空气源热泵机组运行时蒸发温度、冷凝温度、制冷剂流量、水侧换热量、出水温度均大于等片距换热器空气源热泵机组,从而使得机组供热性能系数提高,并有效延长了换热器结霜周期.     

重力热管锅炉在余热回收中的应用

概述了热管的基本原理与重力热管锅炉的形式和结构,并对重力热管锅炉在余热利用中的的应用特点进行了比较分析,指出重力热管锅炉具有广阔的应用前景和发展潜力。