凹陷阵列印刷电路板式换热器里超临界甲烷换热和流动特性模拟研究

为了强化液化甲烷在印刷电路板式微通道换热器中的换热能力,提出了一种凹陷阵列的微小通道换热器整体性能提高的被动式强化技术并进行了数值模拟验证。研究了流体温度范围125—265 K范围内的超临界甲烷在凹陷阵列结构微通道内的换热和流动特性,考察了凹陷阵列微通道和光滑微通道下,流体温度、质量流量、雷诺数和进口压力对传热系数、努塞尔数、摩擦因子和综合效益系数(PEC)的影响。此外,通过凹陷结构的局部流动特性分析强化换热机理,数值模拟结果表明相较于光滑微通道,凹陷阵列微通道的换热特性得到大大强化,且随雷诺数(由质量流量或者流体温度改变)的增大而增强,而摩擦因子只是有较弱的劣化。     

印刷电路板式换热器流道结构优化研究

印刷电路板式换热器(PCHE)采用扩散焊进行焊接,焊接压力沿换热板片的传递易出现中断,导致流道中部出现未焊合区。为提高焊合质量,本研究进行了流道结构优化,结果表明:增大矩形流道倒角有利于提高焊合质量,将冷热流道进行错位(使下层流道肋板处于上层流道中间),也可以改变板间轴向应力分布,提高焊合质量。     

横置正弦型凹穴微通道中超临界LNG流动传热特性研究

为强化印刷电路板式换热器(PCHE)中超临界LNG强化换热特性,基于处理表面强化换热技术,提出一种正弦型凹穴矩阵微通道模型,并对超临界LNG在其内部流动换热特性进行数值模拟研究。研究了不同凹穴结构阵列微通道流动换热性能和入口质量流量、正弦型凹穴高度和重力对范宁摩阻系数、对流传热系数及综合换热评价因子的影响,最后引入壁面平均涡强对正弦型凹穴局部流动与换热机理分析。结果表明:正弦型凹穴能够强化超临界LNG换热特性,换热效果与入口质量流速成正比,且环向横置阵列优于环向竖置阵列;凹穴高度增加,微通道中流动传热系数也随之增大;通过对比施加不同方向的重力对通道的流动换热影响,施加逆流方向的重力可以强化正弦型凹穴微通道的流动换热特性;结合综合换热评价因子分析,正弦型凹穴能够显著强化通道流动换热性能,并且凹穴高度0.2 mm阵列微通道换热性能最佳;通过壁面平均涡强分析正弦型凹穴通道局部流动换热机理,其能够产生强力漩涡使边界层变薄,对主流区域恶化程度低,能够加速热量由壁面向主流区传递,实现微通道表面强化换热。     

双锥型凹穴微通道超临界CO_(2)流动传热特性研究北大核心CSCD

为实现印刷电路板式换热器(Printed circuit heat exchanger,PCHE)中超临界CO_(2)(Supercritical-CO_(2),S-CO_(2))高效低阻强化换热,提出一种基于处理表面强化换热技术的双锥型凹穴矩阵微通道模型。通过数值模拟不同锥体凹穴高径比、环绕型与对称型排列方式对流动传热特性的影响,得到S-CO_(2)在500—850 K范围下,各通道范宁摩阻系数、对流传热系数和综合强化指数等参数随入口流速的变化规律,并引入壁面平均涡强对局部流动与换热机理进行分析。结果发现:对流传热系数随壁面平均涡强的增大而增大,且增加速率随入口速度的增加而增大;环绕型矩阵排列相较于对称型更有利于通道换热;结合综合强化指数,双锥型凹穴结构能实现通道高效低阻强化换热,高径比为2的模型换热性能最优;通过壁面平均涡强对凹穴流动与换热机理的分析,由于双锥型凹穴结构内涡流的增强,平均对流传热系数得到增强,且主要影响边界层附近的流动与换热。     

某大型热泵地埋换热器换热模拟研究

本文首先建立了德阳火车站地源热泵地埋换热器模型。然后利用ANSYSY有限元分析软件进行网格划分和数值模拟,通过实测进出口温度及单位井深换热量等值与相关模拟值对比,验证模型的正确性。在此基础上了主要模拟分析了流体不同入口流速对地埋换热器换热特性的影响,不同土壤物性参数对换热特性的影响。此外,还模拟研究了某一非稳态运行时间段内,不同径向处土壤温度分布。     

弹性管束缠绕结构换热器在化工流程中应用分析

主要介绍了新型弹性管束螺纹缠绕换热器，从结构上论述弹性管束有效补偿热应力破坏及螺旋缠绕湍流换热的优势。     

基于印制电路板精细丝网印刷过程的数学模型研究

丝网印刷在电子工业领域有着广泛的应用.在印制电路板上的应用尤为突出,而且向着更精更细的方向发展.影响印制电路板精度的因素有很多,针对精细丝网印刷过程,把网屏看作一个半渗透膜,依据牛顿流体力学和润滑理论建立了一个类似非接触型丝网印刷的几何数学模型,从而更好的对精细丝网印刷进行指导.     

螺旋式偏心套管换热器的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了不同偏心度螺旋套管换热器在紊流区域的换热和流动特性.为了使计算结果更贴近实际情况,模拟计算中采用的是氦气在压力为20 MPa条件下的温度依赖的变物性参数.通过数值计算结果,比较了同心和偏心螺旋套管换热器内管和外管的换热系数,其中外管的换热系数随着偏心度的增加而大幅增加.根据计算结果提出了套管换热器内管和外管换热系数随偏心度和雷诺数的变化关系式.最后在给定的条件下设计了纯化器中的偏心套管换热器.     

干式风机盘管翅片管换热器流动换热的数值模拟与试验对比

利用CFD软件对干式风机盘管翅片管换热器空气侧的流动和换热特性进行数值模拟。同时,将模拟结果与试验数据进行对比分析,结果表明数值模拟计算方法是可行的,可为干式风机盘管产品的优化设计提供参考。     

埋管换热器的实验研究与数值模拟

以自制埋管换热器换热实验台为原型建立模型,用Fluent软件进行数值模拟,模拟进水40℃、45℃、50℃三种工况下连续运行8小时后,埋管换热器周围土壤的温度分布,并用埋管换热器换热实验台做相同工况下的换热实验,取埋深4m、埋深3m、埋深2m处共计12个测温点进行比对,验证数值模拟结果的正确性,并指导数值模拟模型的修正,最后利用数值模拟计算结果分析埋管换热器周围土壤的温度场特性。     

非等温RTM工艺的数值模拟

现代RTM生产工艺填充速度快、固化周期短,是一个非等温的生产过程。通过分析RTM工艺过程,考虑了能量守恒和固化反应,运用控制体/有限元格式和迎风格式,对整个过程进行离散,建立了相应的方程组,并编写了相应的代码,进行了数值模拟。结果表明,在采用较少单元网格的情况下,模拟结果与相关文献的结果一致。     

浮式液化天然气用印刷板路换热器研究和应用进展

印刷板路式换热器凭借其紧凑、高效、可靠的特点能够满足海上浮式天然气液化的主低温换热器的需求,近几年逐渐成为海上浮式天然气液化的主低温换热器的首选。本文对近几年印刷板路式换热器的研究进展进行了综述,包括印刷板路式换热器的基本原理、基于扩散焊接的制造工艺、传热和流动特性、换热器机械特性等;总结了印刷板路式换热器在海上浮式液化天然气中的应用现状以及亟需攻克的关键技术,包括热力设计、制造工艺、检测技术。     

真空热处理炉瞬态传热过程的数值模拟

建立了一个三维真空热处理炉的非线性有限元模型,该模型的热源是电流通过加热体产生的焦耳热,传热途径主要考虑了加热体与内屏蔽层间、各屏蔽层之间的非线性辐射传热.利用有限元软件ANSYS对真空热处理炉加热过程中的瞬态温度场进行了模拟计算,得到了热电偶温度随时间的变化曲线,并与实验结果进行了比较,讨论了进一步提高计算准确性的途径.     

干盘管用平行流换热器翅片参数对空气侧换热系数及压降的影响

为了使平行流换热器在干盘管中得到推广应用,本文根据传热及压降关联式,采用数值模拟计算的方法,研究了干盘管用平行流换热器翅片参数对其空气侧换热性能及压降的影响,为干盘管用平行流换热器的设计提供参考依据。     

环境参数对蒸发式冷却换热器性能影响的实验研究

本文利用由焓差室控制环境参数的水-水蒸发式冷却换热器实验台,研究喷淋密度、迎面风速和环境参数对其传热传质性能的影响。当改变喷淋密度和迎面风速时,测得最佳喷淋密度为0.031 4 kg/(m·s),最佳迎面风速为3.22 m/s;在最佳喷淋密度和最佳迎面风速的条件下,改变环境参数,测得湿球温度从22℃上升至28℃时,总传热系数降低约4.2%,传质系数降低约9.3%;相对湿度从85%降低至55%时,总传热系数上升约10%,传质系数上升约13.7%。     

管壳式换热器换热管的传热强化

本文介绍管壳式换热器的传热节能元件-换热管的强化传热技术,指出传热技术发展新途径。简述典型强化换热管的构造、性能,分析换热管强化传热机理。     

液氮-水相变传热传质特性分析及数值模拟

研究低温液体水下直接排放的传热传质问题,分析在常压和超临界压力下,低温液体与水的传热传质过程特性,建立相应的数理模型,采用Fluent软件进行数值模拟,得出不同排放条件下低温液体的生存距离和温度场及浓度场.模型的计算结果可为低温液体排放装置的设计提供依据.