超超临界锅炉水冷壁管传热恶化对横向裂纹影响的有限元分析

为研究不同传热条件下水冷壁管的温度及热应力分布特征,以某1 000 MW超超临界锅炉水冷壁管为对象,建立了水冷壁管的三维有限元模型,分正常传热和传热恶化2种情况进行了计算。计算结果显示,向火侧壁面热负荷、管内传热系数对传热恶化后的温度和热应力有显著影响,在尚未达到屈服前,水冷壁管的热应力与温度基本呈线性关系。传热正常时,水冷壁管鳍片处温度和热应力值大于水冷壁管向火侧顶点相应值,而向火侧顶点发生破坏的可能性较小;在传热恶化时,水冷壁管向火侧顶点的温度和热应力迅速增大,并明显高于水冷壁管鳍片处,传热恶化的反复出现引起的交变应力最终导致水冷壁管横向裂纹的产生。     

Some results of the verification of SERPENT code while calculating heat transfer crisis in uniformly heated tubes

The results of calculating the parameters of heat transfer crisis regimes in uniformly heated tubes, obtained with the aid of look-up tables (LTs) Grnv-95 and FEI-91 are presented.     

螺旋槽管结垢试验研究

本文对滚压螺旋槽铜管在结垢工况下与光管进行了性能比较试验。用人工硬水流过两个平行的蒸汽凝结器。每个蒸汽凝结盟内分别装置了两根螺旋槽管和光管。由于结垢，螺旋槽管和光管总传热系数和管程对热系数均随时间增加而下降，但循环水流速越大，螺旋槽管总传热系数和管程对流换热系数比光管下降幅度越小，搞结垢性能越优于光管。     

异形凹槽螺旋槽管传热及流动阻力的实验研究

在螺旋槽管的基础上开发出一种新型强化管一异形凹槽螺旋槽管，对5根不同结构参数的异形凹槽螺旋槽管的换热特性和流体动力学特性进行了试验研究，实验时Re在8000-30000间，所有实验数据均在管外冷凝条件下获得的，对大量实验数据用多元线性回归法得到了具有较高精度的异形凹槽螺旋槽管的传热系数及摩擦系数的统计关联式，分析了影响异形凹槽螺旋槽管传热与流阻性能的主要因素，为换热器的设计及改造提供了理论依据。     

滴形管凝结换热性能的实验研究

采用特殊的管子形状和表面是最为常用、有效的强化换热手段。该文以滴形管凝结换热作为研究对象,阐述了烟气中水蒸气凝结换热过程的特点及强化换热的条件。对液滴在圆管和滴管不同位置处的受力进行分析,说明不同管形对液膜层厚度的影响程度。通过回收天然气锅炉排烟余热实验,研究滴形管的凝结换热性能,分析影响换热性能的因素,并与圆形管进行比较。结果表明：烟气通过滴形换热管的压损小于圆管,温差大于圆管,冷却水温升高于圆管,换热系数高于圆管。采用滴形管对于强化凝结换热是一种行之有效的方法。     

内螺旋外棘齿管对流换热与流阻实验研究

针对火力发电厂无铜化运行需求．研制并加工出一种钢质双侧强化传热管一内螺旋外棘齿管。采用通用的强化传热管试验装置,对5根不同结构参数的内螺旋外棘齿管进行了水平单管管外蒸汽冷凝和流阻特性试验研究。根据大量实验数据,拟合出实验雷诺数尺P范围内的管内换热努塞尔数Nu及阻力系数f的计算关联式,并对内螺旋外棘齿管的热力性能进行了评价。实验研究发现：所有内螺旋外棘齿管管内换热系数比光滑管提高了42％～152％,同时阻力系数增加了48％～350%。最后得出结论：无论在何种工况下运行。内螺旋外棘齿管的换热与流阻综合性能均优于光滑管。可用做发电厂换热设备的管芯。大大提高电厂热能的利用。     

An experimental investigation of heat transfer for viscous liquid flowing over bundles of smooth and profiled tubes as applied to turbine unit oil coolers

Specific features pertinent to the flow of oil and heat transfer in bundles of smooth and profiled twisted tubes are investigated. The effect of neighboring tubes in a bundle on the heat transfer on a working tube is considered. Dependences for estimating drag and heat transfer in bundles of profiled twisted tubes are obtained.     

螺旋槽管强化管内换热试验研究

针对电厂锅炉管式空气预热器的管内运行工况,对螺旋槽管管内流动阻力和换热性能进行的试验研究,分析了管内Re数、槽深以及节距对螺旋槽管管内阻力和换热的影响,得到了管内阻力和换热的准则关联式,并对螺旋槽管的热力性能进行了定量分析。     

换热器总传热量偏差的数值模拟研究

应用理论分析和数值模拟的方法，研究了换热器因各股流道流速分布不均匀而造成的总传热量偏差。研究结果表明，在恒壁温的条件下，当各流道流体流速不均匀程度达到4倍时，换热器的总传热量偏差在3%以内，而进出口压降将增加约23%。     

粗糙管强化传热性能的熵产分析和评价

以反映粗糙管流动和传热性能的Ｒ函数和Ｇ函数为基础，结合熵产分析法，并在定性考虑粗糙管制造成本等因素的条件下，对粗糙管的强化传热性能进行了综合分析和评价。结果和方法可为在锅炉和热交换器的设计时有关强化传热管的选择和评价提供参考。     

超临界锅炉水冷壁的传热恶化研究

探讨了超临界锅炉水冷壁的传热恶化,分析了发生传热恶化的原因,并提出抑制或推迟传热恶化发生的主要策略。     

花丝多孔体内插元件强化管内对流传热的研究

应用花丝多孔体内插元件对管内对流传热的强化作用进行了理论分析和实验研究 ,得出强化传热Nu数和阻力系数f随Re数的变化关联式 ,并与光管传热作了比较分析。分析结果表明 :这种内插元件能使换热系数增长的幅度等于或高于阻力系数增长的幅度 ,实验研究结果还得出了花丝多孔体内插元件在实际应用中的最佳孔隙率     

分离法在翅片管传热性能试验中的应用

对于翅片管传热性能试验,管外气体的对流换热系数一般可通过分离法获得。通常采用的分离方法将翅片热阻视为常数,且不计翅片与基管之间的接触热阻。该文介绍了改进的分离方法,考虑了接触热阻及翅片热阻的变化,通过实例计算,显示了改进的分离方法的具体应用。表１ 参４     

Experimental studies of heat transfer during steam condensation on a vertical multirow on-line bundle of slightly inclined coil tubes with and without noncondensable gas in the bundle

We present the results obtained from experimental studies and generalization of experimental data on heat transfer intensity during full condensation of downward flow of saturated steam on the outer surface of a vertical multirow in-line bundle of slightly inclined coil tubes at a steam pressure of 0.2–2.0 MPa. Specific features relating to heat transfer that occurs during steam condensation on a vertical coil tubing in the presence of heavy noncondensable gas in the space between its tubes are revealed.     

立管冷凝强化传热研究的进展

立管冷凝强化传热技术是利用Gregorig效应在凹槽的顶端产生薄膜冷凝,并通过凹槽有效地排液,从而达到强化膜状冷凝换热的目的。为此,对波形曲面凹槽管、垂直余弦形沟槽管、V形纵槽管、垂直光管设置纵向金属丝、立式螺旋槽管和小螺旋角的内外螺旋三角翅片管在强化冷凝热方面研究的进展作了概述,并介绍了制备低表面能合金材料以实现稳定滴状冷凝的冷凝换热强化新技术。最后指出,立管冷凝强化传热技术在电站的立式加热器中应用,可以较大幅度地提高给水温度,实现节能增效。     

结构对横纹管综合性能影响的研究

对多种结构的横纹管管内速度场和温度场进行了数值模拟,按场协同原理分析了其中3.种横纹管管内湍流换热情况.考虑不同管型的流动阻力差异,对其换热能力进行了综合评价比较,从而得出最佳管型.分析结果表明:在入口流速为0.5～3 m/s的范围内,最佳管型的综合换热能力是常用横纹管的1.3倍左右.     

螺旋槽管管内换热与阻力试验研究

本文以螺旋槽管应用于电站锅炉空预器为背景，利用可得到较高精度试验数据的试验装置，对以空气为工质的螺旋槽管传热与阻力特性进行了试验研究，得到传热与阻力计算公式，并对螺旋槽管的热力性能进行了评价。     

圆-椭圆截面交叉缩放强化换热管在电站低压加热器中的性能研究

介绍了圆椭圆截面交叉缩放强化换热管的结构和换热特性,通过对3种不同节距换热管的换热特性和阻力特性试验,表明:采用圆椭圆截面交叉缩放强化换热管对提高换热系数是有效的。对该元件进行了耐压试验,当实验压力小于10MPa时,管子的变形均为弹性变形,可以满足火力发电厂低压加热器的工作要求。此外,该元件管具有较好的抗结垢和自动除垢功能。     

气固两相流横掠圆管传热的研究

本文根据气固两相流横掠圆管的传热机理，建立了能综合考虑颗粒运动轨迹、颗粒与壁面的碰撞频率、碰撞角度、颗粒在壁面停留时间、颗粒与壁面接触面积、固体颗粒浓度、颗粒粒度、圆管位置、烟气流速和温度等因素对气固两相流传热影响的两维数学模型。模型通过对流场和颗粒场的计算可较好地模拟气固两相流传热过程的复杂性和随机性，模型计算结果与实验相吻合。本模型可为工程应用提供较可靠的计算方法。     

三维螺旋翅片管用于强化发电机空冷器散热的试验研究

对针刺型三维螺旋翅片管作理论分析和试验研究,得到了一定排列方式下的换热和风阻实验关联式,经与绕簧式、复合双金属轧制式、挤片式及套片式等冷却管进行热力性能比较,表明其不失为一种新颖高效的换热元件,应用于发电机空气冷却装置是可行的。图１０表１参４