翅片参数对开缝翅片管换热器换热与阻力性能的影响

在模化试验验证的基础上,通过数值模拟,获得了翅片间距P_f及开缝数量n_s对开缝翅片管换热器性能的影响规律:n_s≤6时,翅片侧Nu和流动阻力均随着P_f增大而减小;n_s6时,翅片侧Nu随P_f增大先减小后增大,而阻力逐渐降低;P_f=3.51～3.97 mm时,随n_s增大,阻力逐渐增大,n_s=4～6时,翅片侧Nu逐渐增大,n_s=6～8时,翅片侧Nu变化较小;P_f=3.97～4.43 mm时,n_s由4片增加至8片,翅片侧Nu和阻力均逐渐增大。根据不同结构的开缝翅片管换热器的综合流动换热性能,提出了P_f与n_s的最佳组合。     

翅片结构对单向开缝翅片管换热器传热与阻力性能的影响

通过对不同开缝数量、不同相对开缝高度的单向开缝翅片管换热器进行模拟,分析开缝数量、相对开缝高度对单向开缝翅片管换热器传热与阻力性能的影响规律。结果表明:在开缝数量为3～7片时,翅片侧Nu和f因子随着开缝数量的增加而增大,但Nu增幅逐渐减小;将开缝的数量取为5片能得到最好的综合性能;在相对开缝高度为0.3～0.7时,翅片侧Nu和f因子随着相对开缝高度的增加而增大,但当相对开缝高度在0.5～0.7范围内,翅片侧Nu的增幅减小;将相对开缝高度取为0.5能得到最好的综合性能。     

管束结构对单向开缝翅片管换热器传热与阻力性能的影响

通过对不同相对横向管间距S₁/d_o、相对纵向管间距S₂/d_o的单向开缝翅片管换热器进行模拟,分析研究参数范围内S₁/d_o与S₂/d_o变化对单向开缝翅片管换热器性能的影响规律,模拟结果的准确性得到了模化试验的验证。结果表明:在S₁/d_o=2.10～2.84、S₂/d_o=1.76～2.50范围内,单向开缝翅片管换热器翅片侧的阻力受S₂/d_o的影响更大;单向开缝翅片管换热器综合性能受S₁/d_o、S₂/d_o影响的程度相当。     

翅片间距对平直翅片管换热器传热与阻力特性影响试验研究

为了获得翅片间距Pf对平直翅片管换热器的传热与阻力特性的影响规律,根据相似模化原理对3种不同Pf的平直翅片管换热器进行了试验研究。结果表明:雷诺数Rea在4 000~8 000范围内,努赛尔数Nua数随Rea的增大而增加,欧拉数Eua随Rea的增大而降低;同一Rea下,Nua随Pf减小而增加,但增加不明显,Eua随Pf增大而降低;同一Rea下,Pf越大,综合流动传热性能越好,但实际换热面积会减小,需综合考虑。研究成果可为汽轮发电机平直翅片管换热器的结构和性能优化提供依据。     

圆弧形三角翼翅片管换热器流动与传热特性的数值模拟

采用三维数值模拟方法对加装圆弧形三角翼和直三角翼涡流发生器的翅片管换热器的流动与传热耦合特性进行了研究.结果表明:Re在500～5 000时,圆弧形三角翼和直三角翼均可以提高换热器的传热能力,圆弧形三角翼强化传热的效果略低于直三角翼,但其流动阻力明显小于直三角翼;换热管顺排布置时,圆弧形三角翼换热器的综合性能比直三角翼提高了7.3%～11.5%;换热管叉排布置时,圆弧形三角翼换热器的综合性能比直三角翼提高了8.2%～9.5%;涡流发生器可以使流体产生垂直于翅片方向的速度分量,改善流场中速度场和温度场的协同性,从而增强传热能力.     

组合式翅片管换热器传热与阻力性能影响因素研究

为解决空气源热泵冬季在制热工况下因室外机内翅片换热器换热效率低引起系统供能性能下降的问题,以组合式翅片管换热器为研究对象,在模化实验的基础上,采用数值模拟的方法分别对翅片换热器的传热及流阻性能影响因素进行分析.研究结果表明:在本文研究背景下,入口风速、翅片厚度、开缝数目对前开孔后开缝型的翅片组合形式换热器传热效率具有一定程度的影响;以上述三种因素为目标函数对换热器进行多目标优化时,入口风速取3 m/s,翅片厚度为0.16 mm,后排开缝数目为6,换热器能得到较好的综合性能;在此基础上,拟合出适合于该组合形式的传热和流阻关联式.     

单向开缝翅片管换热器传热与阻力性能的数值模拟及试验研究

对一种单向开缝翅片管换热器进行了数值模拟及试验研究,分析了不同翅片间距及管径下单向开缝翅片管换热器的传热与阻力性能的变化规律。数值模拟和试验结果的对比表明,采用数值模拟方法研究单向开缝翅片管换热器的传热与阻力性能是可行的。     

低气压环境下开缝翅片管换热器换热性能研究

利用低气压环境模拟装置对开缝翅片管换热器在不同气压下的换热性能进行实验研究.研究结果表明:随着气压不断降低,换热器周围空气密度逐渐降低,换热器空气侧换热系数以及显热换热量逐渐降低,而空气含湿量随着气压降低逐渐升高,导致潜热换热量逐渐增加;当气压降至0.058 MPa以下时,换热器空气侧潜热换热量占主要部分,当气压为0.04 MPa时,换热器换热能力与常压下相比下降了36.63%.     

L型高低翅片管传热性能试验

Ｌ型高低翅片管传热性能试验哈尔滨工业大学尚希禹沈阳航空工业学院金乾，朱宝娟１前言近年来，为提高冷却元件的传热能力，减少管束传热面积，翅片管式换热器在石油化工、电站等行业得到广泛的应用。本文在传热风洞上对４个厂家的两种规格的铜管绕铝翅片的单管，Ｌ型高翅...     

双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性试验研究

开缝翅片管换热器是在平直翅片管换热器基础上发展而来的强化传热管型,在空调、电站间接空冷系统等的传热设备中具有广阔的应用前景。为获得运行工况变化对双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响,进行了模化试验研究,获得了在进口水温相同的条件下,随着试件进口风温的升高,传热系数和空气侧流动阻力均减小的规律;在进口风温相同的情况下,随着进口水温的升高,对传热系数的影响不大,可以忽略不计,而空气侧流动阻力随之增大。     

Experimental Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics of Four Types of Plate Fin－and－TUbe Heat Exchanger Surfaces

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒａｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＤｒｏｐＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＦｏｕｒＴｙｐｅｓｏｆＰｌａｔｅＦｉｎ－ａｎｄ－ＴＵｂｅＨｅａｔＥｘｃｈａｎｇｅｒＳｕｒｆａｃｅｓ￥Ｈ．Ｊ．Ｋａｎｇ；Ｗ．Ｌ...     

椭圆管散热器传热及阻力性能试验研究

对空气横掠片距不相等的叉排椭圆翅片管散热器的传热及阻力性能进行了试验研究,得到试件在一系列工况下的传热与管外流动阻力数据,并对试验数据进行分析计算,从总传热系数K中分离出管外空气侧的对流换热系数h,给出有工程应用价值的管外换热准则关系式及管外阻力准则关系式。认为椭圆管管外的平均换热效果优于圆管。在相同的流通截面积下椭圆管传热周边较长,换热面积相应增加,因此结构上允许布置得更紧凑。     

板式换热器传热和阻力特性的实验研究

利用搭建的液-液型板式换热器试验平台,根据实验数据运用定性雷诺数法拟合出传热关联式,找出Nu与摩擦因子f之间的通用关系式,为板式换热器的设计计算提供了依据。运用传热量与功率的消耗比来评价板式换热器的性能,找出了影响其性能的主要因素,进一步澄清了单纯依靠提高流速来增加传热性能是不经济的。     

Numerical study on the effects of design parameters on the heat transfer performance of coaxial deep borehole heat exchanger

Deep borehole heat exchanger (DBHE) is attracting attention intensively owing to much more geothermal extraction, higher efficiency for heat pumps, and lesser land demand compared with shallow borehole heat exchanger. DBHE is usually dipped into several thousand meters in the subsurface, having a complicated heat transfer with surrounding rock–soil. However, the heat transfer characteristics below surface under different conditions are rarely studied. In this study, a numerical model considering the comprehensive effects of geothermal gradients and heat loss from inner pipe was proposed. The model was validated with experimental data and Beier analytical solution. Based on the model, the effects of primary design parameters on the heat transfer performance below surface along the pipe were investigated. The results indicate that temperature at pipe bottom increases with inlet flow rate decreasing, while the heat load cannot be extracted fully to the surface because of the heat loss of inner pipe. When the inlet flow rates decrease from 41.39 to 4.52 m³/h, the heat loss ratio increases from 25.5% to 63.7%. It is an effective way of insulating inner pipe to reduce heat loss under low inlet flow rates. Increasing the velocity in inner pipe by lessening the inner pipe diameter can also decline the heat loss well. While by this way, the increasing pumping power resulting from the higher velocity in inner pipe has to be considered. This study is significant to effective optimization of DBHE and energy conservation of buildings.     

地源热泵地中换热器的非稳态传热数值研究

竖直U型管经常被用做地源热泵的地下换热器.文章建立了三维数值模型模拟U型管内的流动和地下耦合非稳态传热.使用商业软件GAMBIT和FLUENT构造数值模型并进行数值模拟.为了验证模型的有效性,将U型管出口水温的模拟结果与实测数据进行了比较:运行中出口水温模拟值稍大于实验值,随着运行时间的增加,两者相差越来越小.该结果显示,对于长时间运行的热泵系统,此模型的模拟数据更加真实可靠.     

Thermal performance of a single-row fin-and-tube heat exchanger

Experiments were carried out to study the heat transfer characteristics of a single-row aluminum fin-and-tube crossflow heat exchanger with an emphasis in the regime of low flow rate of the in-tube fluid. The Chilton-Colburn analogy, in conjunction with the least-squares power-law technique, was used to correlate experimental data. Both air- and water-side heat transfer correlations were developed in the form of the Nusselt numbers as a function of Reynolds and Prandtl numbers. The experimental observations are quantitatively compared to the predictions of correlations available in the published literature. Different transfer mechanisms were found to be operative in the ranges of water-side Reynolds numbers based on the hydraulic diameter. In a range of Reynolds number from 1,200 to 6,000, the water-side thermal resistance accounts for less than ten percent of the overall thermal resistance. The dominant thermal resistance is always on the air-side. On the other hand, the thermal resistance of water-side is nearly equal to that of air-side in a Reynolds number range from 500 to 1,200.     

螺旋套管换热器传热特性研究

根据螺旋套管换热器的结构特点及传热特性,建立了水一水蒸气的流动与传热的三维几何模型.利用Fluem时不同工况下的螺旋套管进行了数值模拟,得出了湍流状态下螺旋套管内流体的温度场、速度场和压力场;利用搭建的螺旋套管换热器试验台,得出多种工况下的传热系数,为螺旋套管换热器的设计计算提供了依据.同时将试验结果和数值模拟结果进行...     

开缝型翅片流动与传热三维数值模拟

通过数值模拟,研究空调系统使用的开缝型翅片的传热与阻力特性。对三种型式的开缝型翅片进行模拟,得出了流场和温度场。通过对比分析发现,双边交替开缝的slit-2型翅片,换热性能最好,X型双向开缝片的性能次之,单边开缝的slit-1型翅片换热效果低于前两种。数值模拟还得出,空气流过slit-x型翅片的阻力最大,流过slit-1型翅片的阻力最小。