强化传热螺旋翅片管管束的试验研究

以试验为基础,对螺旋翅片管管束的换热和阻力特性进行了研究,得出了换热特性和阻力特性的无量纲的准则关系式,并对横向节距、纵向节距对换热和阻力的影响作了分析,为管束的优化设计提供了基础。     

废弃物锅炉错列管束的流动阻力特性

为给计算废弃物锅炉中的错列管束受热面的流动阻力提供参考 ,并就高水分烟气中水分浓度和几何结构的改变对流动阻力影响的一些机理进行了探讨 ,搭建一实验台 ,共做了 1 0 8种工况的实验。主要针对机理的探讨 ,实验工况主要针对Re较小层流流态。实验研究表明 :在相同主流速度、温度和几何结构条件下 ,高水分烟气的流动阻力小于空气 ,其原因在于烟气中水分浓度的增加改变了烟气的物理性质 ,增加了速度边界层的厚度和减小了烟气的动力粘度 ,进而减小了速度层流边界层的摩擦阻力。几何排列结构对流动阻力亦有影响 ,横向节距的减小将增大管束的流动阻力 ,纵向节距的增大将增大管束的流动阻力     

H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的实验研究

对H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性进行了模化实验研究,得到了H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性变化规律,分析了横向管间距s_1与纵向管间距s_2对H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的影响。研究表明:在研究范围内,随着s_1的增大,管外侧传热性能变差、阻力减小;随着s_2的增大,管外侧传热性能明显变差,阻力明显减小;且纵向管间距s_2对传热与阻力性能的影响比横向管间距s_1更明显。     

H形翅片管束传热和阻力特性的试验与数值模拟

根据大型电站锅炉省煤器的运行工况,对单H形和双H形翅片管束气侧的传热与阻力特性进行了模化试验研究,并利用Fluent软件对H形翅片管束的流场和温度场进行了数值模拟,得到单H形和双H形翅片管束的传热与阻力特性变化规律.结果表明:H形翅片管束的传热和阻力特性与气体的Re有关,随着气体Re的增大,气侧Nu不断增大,传热性能提高,而Eu则逐渐减小,并趋于定值;在相同Re下,单H形翅片管束气侧Nu大于双H形翅片管束气侧Nu,而气侧Eu则小于双H形翅片管束气侧Eu;数值计算结果与试验结果误差较小,采用数值计算方法能比较准确地分析H形翅片管束的流动与传热特性.     

螺旋翅片管式余热锅炉烟气阻力计算方法比较

本文对某蒸汽燃气联合循环电站余热锅炉烟气阻力计算值低于运行值的原因进行了分析,发现苏联《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》中圆形翅片管束阻力计算公式不适于计算螺旋翅片管束的烟气阻力;通过对曹家甡公式、Weierman公式、何法江公式和茹卡乌斯卡斯公式与原苏联《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》公式计算比较发现,用曹家甡公式计算错列布置的螺旋翅片管束烟气阻力较为准确,当纵向排数较少时,用苏联《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》中公式计算顺列布置的螺旋翅片管束烟气阻力有较高精度。     

空气横掠管束换热实验研究

扩展传热面是提高单位体积内传热面积最常用的方法。以空气为介质,对三种给定的肋片管束(H型、纵肋肋片、螺旋肋片)进行了顺列和错列的换热和流动阻力实验。实验结果表明:错列布置的管束换热效果优于顺列布置的管束,但流动阻力相应增加;错列布置时,综合考虑换热和阻力因素,螺旋肋片管有较好的换热经济性。通过对实验数据进行拟合回归,得出了实验条件下各肋片管束顺列、错列布置的换热关联式。为肋片管束的工程应用、优化选取及进一步的实验研究提供了理论依据。     

翅片管冷凝器的实验研究

在风洞实验台上，对椭圆矩形翅片管束和圆管圆形翅片管束进行了对比性实验，归纳出了换热与阻力的无因次经验公式，对于管内蒸汽冷凝、管外空气横掠管束的工况，椭圆矩形翅片管具有较优的换热与阻力性能。最后，讨论了一些有关椭圆矩形翅片管冷凝器的优化问题     

管束横向节距对气体冷却器换热及阻力特性影响试验研究

改善汽轮发电机冷却技术是提高汽轮发电机单机容量的最有效、最现实途径。气体冷却器是汽轮发电机的重要设备之一。其传热与阻力性能将直接影响汽轮发电机的运行经济性和可靠性。为实现汽轮发电机气体冷却器的优化设计,对管束不同横向节距的波纹翅片型穿片式冷却器的换热和阻力性能进行了试验研究,分析了管束横向节距对气体冷却器换热和阻力性能的影响规律。研究成果对汽轮发电机气体冷却器的结构与性能优化具有重要的指导作用。     

气液两相流冲刷水平管束的阻力特性研究

本文对水平布置的、壳管式换热器中的气液两相流冲刷管束时的流动阻力进行了实验研究。实验段采用壳管式换热器模型，沿长度方向用三块折流板将管束分成四个冲刷流程。当气液两相流从一端进入并冲刷管束时，分别测量摩擦阻力和局部阻力，并用分相流动模型进行分析，得到良好的计算关联式。图６参９     

气流两相流冲刷水平管束的阻力特性研究

本文对水平布置的、壳管式换热器中的气液两相流冲刷管束时的流动阻力进行了实验研究。实验段采用壳管式换热器模型，沿长度方向用三块折流板将管束分成四个冲刷流程。当气液两相流从一端进入并冲刷管束时，分别测量摩擦阻力局部阻力，并用分相流动模型进行分析，得到良好的计算关联式。图６参９     

锅炉烟管管束阻力最优匹配的研究

本文探讨了水烟管锅炉烟管管束敢流速的最优分配,在一定的烟气阻力和换热面积条件下使管束的换热量最大,或在一定的换热量条件使对流换面积最小并建立烟管管束阻力最优匹配的计算模型。     

锅炉设备用高频焊接螺旋肋片管束放热与阻力特性的试验研究及节能效果分析

对用于锅炉设备的对流蒸发受热面和省煤器受热面,在采用高频焊接螺旋肋片管束时,须了解其放热与阻力特性。对用于自然循环锅炉对流蒸发受热面的该种管束,还须了解管束中每排的放热特性,以便算出各排的吸热量,为水循环计算提供依据。鉴于目     

转角正方形管束有降膜流动时的压降实验

为了深入研究大型海水淡化装置中流动阻力对装置性能的影响,建立了大型水平管束降膜流动特性实验台,模拟了水平管降膜蒸发器内蒸汽的流动过程,分析了饱和蒸汽温度和喷淋密度对管束流动阻力的影响,引入新的参数(喷淋雷诺数)对实验数据进行了拟合,得出蒸汽横掠有降膜流动的转角正方形管束的压降系数公式.结果表明:在相同的蒸汽质量流量和喷淋密度下,压降随饱和蒸汽温度的升高而降低;压差预测值与实验值的误差小于±15％.     

H型翅片椭圆管低低温省煤器换热与阻力特性研究

为满足燃煤电站节能减排要求,不同型式的翅片管省煤器已广泛应用于新建或在役的电站锅炉中。椭圆管的流线型外形使椭圆管的传热与阻力性能以及防积灰和磨损性能比圆管更佳,为此,对适用于低低温省煤器的不同结构H型翅片椭圆管束的换热与阻力特性进行了模化试验,并与应用于燃煤电站锅炉省煤器的H型翅片圆管束性能进行了比较和分析。结果表明:H型翅片椭圆管束具有明显的优势,值得在低低温省煤器中推广应用。     

H型鳍片管性能优化的数值研究

基于Fluent平台,利用Realizable k-ε湍流模型对H型鳍片管的传热特性、阻力特性和综合性能进行了数值研究.结果表明:当烟气流速越高、翅片高度越小、翅片节距越小、管束横向节距越大、管束纵向节距越大时,H型鳍片管的传热系数越大;当烟气流速越高、翅片高度越大、翅片节距越小、管束横向节距越小、管束纵向节距越大时,H型鳍片管的流动阻力越大;当相对翅片高度为h/d=2.105、翅片节距越小、管束横向相对节距为s1/d=2.237、管束纵向节距越小时,H型鳍片管的综合性能最好.     

大型低温多效蒸发器管束区域内三维流动特性研究

基于大型低温多效海水淡化蒸发器典型的正三角形管束排列结构,使用多孔介质模型对大型多管束降膜蒸发器进行了三维数值模拟研究.结果 表明:管束区域蒸汽出现了分层流动,管束顶部区域和底部区域蒸汽速度很小,压力较高;除雾器布置会对管束区域二次蒸汽的流动产生影响,靠近除雾器管束区域的蒸汽速度明显较大,且沿着管长方向蒸汽速度逐渐增大,在末端处达到最大速度;蒸汽速度沿着管排方向先增大后减小,沿着管列方向先减小后增大;二次蒸汽沿着轴向通道流动时,蒸汽速度逐渐增大,到达轴向通道出口时蒸汽速度达到最大,当蒸汽流出轴向通道后速度逐渐减小,并在蒸发器出口上部和下部形成大漩涡;蒸发器内蒸汽的阻力损失主要发生在速度梯度变化较大的轴向通道,而在管束区域内的阻力损失较小.     

基于有限元方法的横掠椭圆管束流动特性研究

采用有限元数值方法，使用ANSYS有限元软件，对不同流动形式和不同结构的椭圆管束进行了数值研究，得到了不同流速下的流动特性，通过速度分布的等值云图实现了流场的可视化，并与顺排和又排圆管管束进行了比较，对椭圆管束的对流换热状况有了掌握。计算结论表明，只要合理设计椭圆管的长短轴比，就可达到在增大对流换热强度的同时大大降低流动阻力之目的。研究加深了对椭圆管束流动特性的认识，并体现出采用方法对于椭圆管束流动特性的研究非常有效。     

热管换热器翅片管束管外流动阻力的实验研究

一、前言 热管换热器作为一种新型的节能设备已在我国逐步推广应用。目前主要用于各种工业炉烟道气的余热回收。所采用的翅片管多数为钢管钢翅片。翅片管束的阻力性能是热管换热器设计和应用中的一个重要因素。在某些情况下,烟道气的允许阻力降只有几个毫米水柱,这往往成为热管换热器设计所必须满足的要求。在实际应用中,也经常看到由于管束的阻力过大而影响炉子正常运行的实例。对翅片管束的阻力特性已有若干研究报告和实验结果,如     

螺旋槽管束管外对流换热特性的数值模拟

针对烟气横掠顺列螺旋槽管束外侧的流动传热问题,利用CFD技术、通过改变顺列螺旋槽管束的横向、纵向间距、螺距、槽深等结构参数,对烟气横掠螺旋槽管管外的流动传热特性进行数值模拟,分析多几何参数对螺旋槽管管外流动传热特性的影响,得出强化传热的原因和合理的结构参数。研究表明:螺旋槽管束管外传热特性数Nu比光管管束高7%-20.6%;随横向间距的增大,管外传热特性数Nu减小,烟气流动阻力也随之减小;纵向间距的增大使管外传热特性数Nu和烟气流动阻力均增大;增加螺距或减小槽深都可以强化换热,但烟气流动阻力也会增大;综合考虑,螺旋槽管束的横、纵向间距分别取s1/d=1.75-2,s2/d=1.5-1.75,螺距P取25-30 mm,槽深e取0.4-1 mm。     

纵向振动圆管流场与阻力特性的数值模拟

在绝大多数换热设备中,流体绕流诱发的管束振动现象普遍存在,并在很大程度上决定强化换热的效果.由于对换热管束振动条件下的流场与换热特性缺乏深入的分析,影响了流体诱导振动强化传热技术的推广应用.利用CFD流场软件对换热管束强迫振动条件下的流场分布、换热特性及振动阻力状况进行了数值模拟研究,考察了管束振动频率在0.33～50 Hz范围内漩涡生成与脱落形态以及换热管束的局部场协同程度.数值模拟结果表明,管束较高频率的振动显著改善了流场的场协同度,提高了换热效率.