三维肋管肋结构参数对流动传热特性的影响

为了探究三维肋管肋结构参数对管外流动和传热特性的影响,采用控制变量法通过实验研究了热空气横掠三维肋管时,管外努塞尔数Nu与欧拉数Eu随肋结构参数的变化规律。与相同实验工况下的光管对比,分析了不同肋高、肋宽以及轴向间距对三维肋管综合传热性能的影响。结果表明：在一定流速范围内,Nu随着肋高和肋宽的增加而增加,随着轴向间距的增加而减小;相同换热条件下,三维肋管综合性能评价指标（Performance Evaluation Criterion,PEC）优于光管;且换热管的PEC随着肋高和肋宽的增加而增加,随着轴向间距的增加反而减小。     

太阳能压气机系统优化及实验研究

针对太阳能空气压气机结构优化问题进行实验研究,测试并分析压缩空气罐内加装扰流风机之后的加热、冷却特性及太阳能利用率的变化情况。实验结果表明,在风机风速2.0~6.7 m/s的变化范围内,存在一个最佳风速使得太阳能热机效率最高,其冷却系数从0.34~0.44提升至0.78~0.84,压气机在冷却之后的吸气能力也显著提升。以名义太阳能利用率来衡量,风机+肋化吸热管结构相比于不设置风机的肋化吸热管或光滑吸热管结构有大幅提高,提高幅度在10.8%~145.8%之间,风机强化传热效果明显。     

三维内肋螺旋管内强化换热实验

采用实验方法测试了三维内肋螺旋管内的流动传热性能。实验用的螺旋管曲率δ=0．0663,测试段长1．15m,试验工质为水。对螺旋光管和两种不同结构尺寸的三维内肋管进行了测试,测量的雷诺数范围约为Re=1000～8500。结果表明,三维内肋对螺旋管内的对流换热仍然有较大的强化效果,同时流阻也有一定程度的增加。与未加肋的螺旋光管相比,在测试的流动范围内,两种三维内肋管的平均换热强化比达1．71和2．03．热力性能系数为1．2～1．66。     

水冷壳管式油冷却器传热器化实验

通过实验研究，比较了螺旋隔板花瓣管油冷却器和螺旋隔板低肋管油冷却器的传热和压降性能，实验结果表明，旋隔板花瓣管油冷却器比旋隔板低肋管油冷却器的总传热系数提高10％以上，而压降却低46％左右。     

套片管式换热器扩展表面肋效率研究

本文针对空调工程中常用套片管式换热器的整体套片特点，建立了两维整体套片的传热模型，采用有限差分析法进行了求解，得到了两排正三角排列肋管扩展表面肋效率曲线。     

两种针形管单排管／单管传热及阻力性能试验研究

在一低速风洞中，针对两种不同开头的高肋针形管进行了单排管／单管传热及阻力性能的试验研究，获得了相应的阻力及传热准则关系，并将其与光管及低肋针形管进行了性能比较，为工业设计应用提供了有价值的数据。     

三维变形管与三维内肋管在管式空气预热器上的应用研究

本研究对比分析了三维内肋管及三维变形管的结构特点和强化传热机理,在相同工况下,揭示了光滑圆管、三维内肋管及三维变形管用于管式空气预热器时的传热性能和流动阻力性能,三维内肋管和三维变形管传热性能均优于光滑圆管,三维变形管管内传热系数和流动阻力系数随短长轴B/A的减小而增大,三维内肋管可增加每米肋数、肋宽和肋高以强化传热效果,但流体流动阻力也将增加,低Re下,三维变形管管内综合传热性能优于三维内肋管,三维变形管管外自支撑而防止管束振动的特点可以实现在管内外的冷热流体纯逆流动,提出一种传热温差高的逆流三维变空间管式空气预热器,在相同工况条件下,空气预热器重量减轻,体积减小约65%,节省大量的生产和运输成本以及安装空间,三维变形管空气预热器在烟气余热利用中具有推广应用价值。     

锥形内肋管传热与流阻性能的数值模拟

根据纵向涡强化传热技术提出了新型的强化换热管——锥形内肋管,运用数值模拟方法,研究了新型强化换热管结构参数锥底宽度a、导程P、肋深e和Re数对Nu、沿程阻力系数f及传热综合因子η的影响。结果表明：换热管内壁面边缘处产生了较多的微小涡流,有效破坏了流动边界层,强化了传热。在充分湍流的条件下,流体Re越小、e越小,其综合传热性能越强。当Re<15 000时,a对η的影响要大于P;在过渡点后, P对η影响较大。通过综合传热性能分析,给出了适合不同Re区间的锥形内肋优化参数。     

土壤间接热脱附强化换热性能研究

针对土壤间接热脱附换热效率低的问题进行了强化中心管换热的研究,采用数值模拟的方法建立了不同肋片及不同排布方式的土壤热脱附中心管模型,通过改变进口烟气的流速,探究最佳肋片结构.模拟结果表明:在热脱附中心管中添加肋片能显著的提升其换热效率,其中螺旋凸管的传热效果最好,且螺距越小其换热效果越好,在相同进口流速下其换热系数提升...     

螺旋肋片管在35t／h锅炉省煤器上的应用及传热计算

介绍了螺旋肋片管省煤器在３５ｔ／ｈ锅炉上的应用，推荐了合理可行的传热计算公式。     

螺旋隔板低肋管机油冷却器的传热特性研究

介绍了一种具有较高传热效能的螺旋隔板低肋管油冷却器，与普通的弓形隔板光滑管油冷却器相比，其总传热系数可提高3倍左右。     

肋片的强化传热和调温作用

本文阐述了肋片强化传热的原理；分析了肋片最佳形状和尺寸确定的计算式；提出了肋片在强化传热、调节壁温中的正确布置方法。     

矩形翅片的传热分析与数值模拟

对椭圆芯管矩形翅片和大功率晶闸管用热管散热器偏心圆芯管矩形翅片的传热进行了分析和数值模拟,获得了相应的肋效率曲线,并与已有的近似解作了比较。初步考查了偏心度、材料变物性和翅基温度的不均匀性对偏心圆芯管矩形翅片传热的影响。     

螺纹管冷却壁传热分析及结构优化研究

将螺纹管应用于高炉冷却壁,利用Fluent软件建立螺纹管冷却壁数学模型,通过数值模拟对螺纹结构进行了优化。建议螺纹管结构参数：肋条数4,肋高1 mm,肋宽5~7 mm,导程20~30 mm。与普通圆管冷却壁的对比研究表明：在冷却水流速为2 m/s工况下,螺纹管冷却壁热面最高温度下降5.6%,但水管进出口压差增长1.69倍;同等冷却效果下,螺纹管冷却壁可节省冷却水量55%;发生缺水事故时,螺纹管冷却壁热面最高温度下降22.4%,能有效降低缺水危害,保护冷却壁。     

半周加热内螺纹管中超临界水传热特性的数值模拟及机理分析

为了研究700℃高效超超临界锅炉和超超临界循环流化床锅炉水冷壁管中工质水的流动传热规律和机理,采用SST k-ω湍流模型模拟了大比热容区内半周加热条件下长度为2 m、水力直径为19 mm的垂直上升四头内螺纹管中超临界水的流动传热特性。结果表明:半周加热条件下内螺纹管内壁温度和热流密度呈现类似抛物线分布,在内壁热流密度变化不大的局部区域(圆周角φ=0°～90°),内壁温度在肋底与背风侧交点处达到最大值,在肋顶与迎风侧交点处达到最小值,内壁热流密度的变化趋势与之相反,这是由内螺纹肋的旋流作用造成的,内壁热流密度的周向分布不是影响超临界水传热特性的唯一因素;超临界水发生传热强化现象主要是由于其在边界层内的比热容份额较大导致的,而与湍动能的大小无关。     

组合肋通道流动与传热特性的数值分析

本文采用数值模拟的方法研究了一种新型组合肋通道的流动与传热特性,主要对比了不同肋型通道的传热性能和阻力性能,考察了雷诺数、肋间距和肋高对通道壁面特征数的影响规律.结果 表明与矩形肋、半圆肋通道相比,组合肋通道的综合传热性能最好,且阻力损失小.     

应用流场协同理论的多纵向涡强化换热管

应用流场协同理论研发了两种多纵向涡强化换热管———不连续双斜向内肋管和交叉缩放椭圆管,分析了其强化换热的物理机制。数值模拟和实验结果表明,当Re=500-2300 时,与考虑进口段效应的圆形截面管(L D=300)相比,不连续双斜向内肋管的换热增强250%~650%,阻力增加120% 300%;交叉缩放椭圆管Nu 可提高200%~500%,沿程阻力增加100%~350%;当Re=2300~5×104 时,与圆管相比,不连续双斜向内肋管换热可增强110%~240%,阻力增加120%~240%;交叉缩放椭圆管换热可增强35%~170%,阻力增加130%~160%。两种新型强化换热管具有优良的换热性能,可广泛应用于电力、石化、建筑供热等行业。图7参10     

斜槽管降膜吸收的数学模型及数值计算

提出一种新的计算低肋斜槽管管外单管降膜吸收时的数学模型,即把肋片形状为等边三角形、肋片高度<0 5mm的斜槽管管外液膜看成是由两部分———内层和外层组成的。通过理论分析,得出了内层液膜内的速度、温度和浓度分布的解析解,外层用数值计算的方法求解,内层和外层之间采用二阶藕合法,使内、外层之间能光滑过渡。应用上述数学模型,研究了这种传热管管外液膜中的速度、温度和浓度分布,讨论了肋片高度和肋片倾角对传热传质性能的影响。通过计算值与实验值的比较发现二者吻合较好。     

换热器节能新途径：螺旋槽管强化传热技术

介绍了螺旋槽管强化传热技术的原理，在锅炉空气预热器及发电厂高压加热器的应用实例。节能效果显著，值得在电力、化等行业推广应用。     

交错内肋微通道的流动和传热特性研究

为了研究带有交错内肋微通道的流动和传热特性,采用数值模拟的方法分析了肋片的形状对微通道热力性能的影响,对比了矩形肋、菱形肋、三角形肋和圆形肋4种不同形状内肋结构的微通道和光滑矩形微通道的热力性能。结果表明：矩形肋、菱形肋、三角形肋和圆形肋微通道的努塞尔数Nu都大于光滑矩形微通道的努塞尔数Nu,最大值分别为光滑矩形微通道的2.59,2.71,2.90和2.48倍;肋片对微通道的传热特性具有显著的强化作用,这是由于流体在交错内肋的后方产生涡流,实现整个流场的全局强化传热,极大提升微通道传热特性;交错内肋的应用也增大了通道的摩擦系数,矩形肋、菱形肋、三角形肋和圆形肋微通道摩擦系数的最大值分别为光滑矩形微通道的8.66,7.96,17.50和5.96倍。