空调性能试验装置用分离组合式空气热回收器的传热性能分析

热管的工作性能会随着其结构的不同而改变.本文采用离散型计算方法,研究了不同管排组合方式对分离组合式空气热回收器传热性能的影响.计算结果表明,不同管排组合方式对蒸发段和冷凝段的出口温度和换热量均存在影响,得出了空气热回收器的最佳管排排列方式,为工程实际应用提供理论依据.     

基于管排组合的分离式热管换热器的数值模拟

利用Fluent软件对不同管排组合方案下的分离式热管换热器的蒸发段进行了数值模拟,得出并比较了各管排组合方案下的温度分布、速度分布和压力分布图,发现了管排组合主要影响传热能力和温度分布而对压力降的影响很小.模拟结果与传热理论相符,并且印证了理论计算的结论,即:“单对单”方案热回收量最大,但安全效果不好;“整体对整体”方案的安全效果好,但热回收量最小;“混合”方案能同时满足安全效果和较大的热回收量,效果最优.     

不同片距空气冷却器性能的实验研究

根据实验结果，分析了助片管的片距对空气冷却器传热系数和制冷量的影响，提出了不同管排采用不同片距的方法，为空气冷却器的优化设计提供了依据。     

燃气钢瓶调质炉余热回收的实践

介绍了一种复合式热管换热器,在高温段采用螺旋槽翅片管换热器,在低温段采用热管换热器进行2级逆流换热,成功地应用于燃气钢瓶调质炉的余热回收利用领域,并讨论了强化传热措施和工业炉燃料的节约率等相关内容。用燃料废气热量来预热空气是燃烧炉最有效的节能措施,例如废气温度为700℃,废气带走的热损失率为40％,若把空气预热到300℃就可以节约燃料达到15％。     

热管车刀

热管具有高的传热效能,把它应用在车刀上,能减少切削温度和提高刀具寿命。一、刀具结构热管车刀在结构上应满足如下要求: 1.具有普通车床可转位车刀的合理几何参数和优点。 2.刀尖高度和刀杆长度应与普通车刀相同。 3.具有热管的特点,有加热段、冷却段及肋片结构。 4.具有普通车刀的强度和刚性。     

重力热管换热器的设计及数值模拟分析

为了对烟气进行余热回收,提高能源利用率,结合当前重力热管换热器的设计技术,采用整体设计法,设计了余热回收量为5 000 kg/h的热管换热器装置。基于热管换热器的工作原理,设计了常温热管换热器余热回收装置,其中包括热管工质与管材的选择、管外扩展面积的选择、换热器结构的设计、传热能力和传热阻力的计算等。采用FLUENT软件对热管换热器内的流场进行数值模拟,并将模拟结果与相关实验结果进行对比分析。模拟结果显示,在热管的背风侧贴近管壁处热流体流速较小,部分热流体逆流,出现回流区。另外,热管背风侧回流区的热流体温度比其它区域流体的温度低;流体流动的压降也会随管间距增大而减小,为重力热管换热器的结构优化提供理论基础。     

空调性能试验装置用分离组合式空气热回收器的试验研究

空调性能试验装置的能耗日益增多,节能意义重大。本文对分离组合式空气热回收器换热性能进行了试验研究,分析了充液率、环境温度及进风风量对空气热回收器的影响。试验表明,随着充液率的增大,换热量呈现先增大后减小的趋势,最佳充液率约为60%;当充液率一定时,随着室内外温差的增大,换热量增大;随着进风风量的增大,换热量也是增大的。     

电厂换热管束冲蚀磨损数值模拟分析

电厂锅炉高温换热器受热面在含尘烟气长时间磨损的作用下,会出现吹蚀减薄迹象,导致换热器爆管,使得机组被迫停机.为了揭示飞灰颗粒对换热管束冲蚀磨损的影响,采用欧拉-拉格朗日方法以及Oka模型分别模拟颗粒运动和管壁冲蚀磨损情况,通过用户自定义函数描述颗粒物与壁面的反弹效果,对不同粒径和不同管排下的磨损情况进行了分析.结果表明,管排布置方式会对换热管束冲蚀磨损产生影响,具体表现:第一排换热管受颗粒的冲击磨损影响较显著,面平均磨损量随颗粒粒径的增大而增大;横向间隙减小时,换热面平均磨损速率减弱,换热管纵向间距对磨损的影响不大,管束叉排布置时,磨损量增加.数值模拟结果加深了电厂高温换热器磨损规律的认识,通过换热管束的合理布置,有助于减少磨损,提高系统运行的可靠性.     

重力型热管结构优化数值模拟及传热试验研究

针对重力型热管及热管换热器,研究了翅片热管及加装涡流发生器的翅片热管对换热器的换热影响,通过优化热管结构实现了换热器换热效果的增强,最后采用试验的方法对不同结构的热管进行了传热特性研究,对模拟部分做了合理的验证。对裸管和安装横向翅片的热管换热效果进行了模拟对比分析,得出加装翅片能明显增强热管换热效果的结论。在对热管加装翅片的基础上加装了梯形翼涡流发生器,通过与未加装涡流发生器的翅片热管进行换热对比,并应用场协同理论在管外温度场与速度场的前提下对换热增强的机理进行了说明。     

余热驱动多功能热管型吸附制冰机组的性能

介绍一种以氯化钙/活性炭复合吸附剂和氨作为吸附工质对的多功能热管型吸附式制冰机组,该机组利用低品位余热作为驱动热源进行制冰。为了强化机组换热及防止余热腐蚀现象,采用热管技术完成吸附床的加热解吸、冷却吸附及回热过程,吸附床加热解吸时,形成以余热发生装置为热管蒸发段、以吸附床为热管冷凝段的热管型加热回路;两吸附床间回热时形成以高温解吸床为热管蒸发段、以低温吸附床为热管冷凝段的热管型回热回路;吸附床冷却吸附时,形成以吸附床为热管蒸发段、以冷却器为热管冷凝段的热管型冷却回路。在此基础上采用新回质回热循环方式对机组性能进行了研究。试验结果表明：新回质回热方式与传统回质回热方式相比,可大幅度增加机组制冷量,单位质量吸附剂制冷功率,(Specific cooling power,SCP)和性能系数(Coefficient of performance,COP)增大幅度均在17 %以上;相对基本循环,传统回质回热方式可使机组COP提高43.8 %,新回质回热方式可使机组COP提高幅度高达68.7 %。可见采用新回质回热方式更有利于提高吸附制冰机组的工作性能。     

复合中空热管传热性能研究

为了解决工业中的大量低品质烟气余热的回收利用和烟气酸露点腐蚀导致设备容易失效的工程问题,提出了一种复合中空热管传热元件,介绍了其结构及工作原理;对其内部传热机理进行了分析,并对其启动特性、等温性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明:复合中空热管在外管壁温度30℃时,加热时间2 min之内就能正常快速启动工作;在自然空气对流冷却条件下,具有较好的等温特性;复合中空热管的传热系数随着冷却水雷诺数的增加而增加;在加热蒸汽温度低于125℃的低温蒸汽加热条件下,当冷却水的雷诺数为6650时,复合中空热管的传热系数为1350W/(m2.℃)。试验研究结果为复合中空热管换热器的工程应用提供了基础。     

高温热管换热器的研究与工业应用

介绍了以液态金属热管技术为代表的高温热管换热器的研究与工业应用。研究内容涉及液态金属热管传热性能及其传热极限的研究、高温热管换热器整体传热特性及效率的试验研究、液态金属热管工业应用安全性的研究、低合金钢－液态金属热管相容性的研究、高温热管换热器的模拟优化研究。基于理论及实验研究基础，高浊热管换热器得以在工业领域应用，介绍了高温热管热风炉与高温热管取热器的工业应用实例。     

采用微通道蒸发器的分离式热管空调传热性能的试验研究

设计了一套采用微通道换热器作为蒸发器的分离式热管空调,并试验研究了充液率、室内外温差和风机风量等因素对其传热性能的影响。试验结果表明:充液率过大过小均会影响系统的传热性能,其最佳充液率为120%左右;室内外温差越大分离式热管空调传热效果越好,空调传热量在室内外温差为20℃时比室内外温差为8℃时增加了228%;当风机风量低于2000m3/h时,传热量和EER随着风量的增加而增大,当风机风量超过2000m3/h时,增加风量对传热量的影响减小,而EER开始呈现下降趋势。     

热管滚珠丝杠热性能仿真和实验

针对传统液冷散热滚珠丝杠存在的丝杠表面温度梯度及温度波动性较大、达到热平衡时间较长等问题,设计了内置热管的新型滚珠丝杠。选择热管丝杠充液介质并计算其结构尺寸参数;为验证热管丝杠热性能,提出了含管壁层、冷凝回流层、蒸气腔层的热管丝杠分层等效模型并对其进行仿真;分析螺母位于不同位置时丝杠表面的温度分布,并与传统液冷丝杠散热性能进行对比分析;采用沸腾排气法制备热管丝杠,搭建实验台,测试热管丝杠表面温度并与仿真结果进行对比。研究结果表明,相对传统的液冷散热丝杠,热管丝杠表面具有较小的温度梯度,温度均匀性良好,且达到热平衡的时间短,仿真与实验结果一致,验证了仿真方法的有效性。     

利用热管技术提高土壤源热泵水平埋管换热效能

提出了把热管应用到土壤源热泵的水平埋管换热器中，用以提高换热器周围土壤的温度和稳定土壤的温度场，以减少埋管换热器的占地面积。     

毛细管长度对热泵热水器系统动态性能的影响

对使用4种不同长度毛细管的空气源热泵热水器系统的动态性能进行了试验研究,分析了毛细管长度对压缩机排气温度、系统耗功率、蒸发压力、冷凝压力、制热量及系统性能系数(COP)等的影响.试验结果表明,在加热初始阶段,采用短毛细管的热泵热水器系统性能优于使用长毛细管的系统性能,而在加热后期则恰好相反.为了提高加热周期内热泵系统的平均性能系数,在加热过程中分别切换使用长度为150mm、250mm和350mm的3种毛细管,其动态性能试验表明,可大大提高热泵热水器系统的性能,其平均COP约为4.6.在整个加热阶段,压缩机的排气温度未超过90℃,保证了压缩机在一个安全稳定的条件下运行.     

铝泡沫填充在内管的套管换热器内的流动和传热特性研究

对空气流经铝泡沫填充方形套管换热器内管的流动和传热进行了试验研究,通过数值模拟对其内部的压力场、速度场和温度场进行了描述,并和传统的套管式换热器进行了比较。结果表明：试验结果与数值模拟结果符合较好。热流量和压降都随孔密度或者流速的增大而增大。填充铝泡沫后强化传热明显,虽然压降也大于空管,但通过对换热器压降和传热性能的综合分析,得出填充铝泡沫后换热器的综合性能比不填充泡沫金属的普通套管换热器更好。     

地埋管换热器传热特性模拟与试验研究

利用土壤源热泵试验系统,进行不同埋管间距下夏季连续运行试验,用FLUENT软件建立竖直U型地埋管换热器与土壤间的传热模型,对不同管间距的U型地埋管周围土壤温度场和地埋管换热器传热特性进行了数值模拟,将数值模拟结果与试验数据进行对比分析。通过分析,得到了不同埋管间距对土壤源热泵系统性能的影响大小,以及地埋管周围土壤温度场的变化对地埋管换热器换热性能影响规律,验证了所建立的模型和所用模拟条件的正确性。     

矩形翅片椭圆管热交换器流动和换热特性的数值模拟

利用CFD计算方法,对矩形翅片椭圆管热交换器进行了数值模拟,得到其在不同风速下的流动和换热特性,并就椭圆管和圆管之间阻力与换热特性进行了计算比较,分析讨论了片距及管排数对阻力特性的影响,为风洞热交换器设计提供依据。     

一种单管强化传热的新型测试装置

搭建一种单管强化传热的新型测试装置,能应用于干式蒸发、管内冷凝、管外蒸发和管外冷凝。分析了9.52mm,长度为3.4m的内螺纹铜管在蒸发温度分别是5℃和10℃,冷凝温度分别是35℃和40℃时,制冷剂R22、R410A的传热系数,结合实验原理,说明本装置可以完成对不同制冷剂的单管传热性能的测试,为高效换热管的开发提供依据。