换热器节能新途径：螺旋槽管强化传热技术

介绍了螺旋槽管强化传热技术的原理，在锅炉空气预热器及发电厂高压加热器的应用实例。节能效果显著，值得在电力、化等行业推广应用。     

螺旋槽管凝结换热器的研究与应用

通过对螺旋槽管凝结换热器的试验研究,得到了螺旋槽管涉及相变时管内对流换热、管外凝结换热准则关联式以及管内流动阻力关联式,并依据试验结果,将螺旋槽管应用于电站凝结换热器,取得了满意的效果。     

不锈钢螺旋槽管水平强化传热的实验研究

本文对低导热系数的水平不锈钢螺旋槽管进行了凝结换热实验研究，并对不锈钢管的壁温测量进行了探索，通过分析得到了水平单头不锈钢螺旋槽管的水测对流换热系数准则方程。     

不锈钢螺旋槽管换热器的研制

我国直流锅炉采用铜铁混合系统，铜离子在高温下离析，造成锅炉、汽机等设备的电解腐蚀。为实现电站水质无铜化运行，本研究采用了不锈钢螺旋槽管代替光滑铜管后，达到了原来的出口水温。同时不锈钢管胀接在管板后再加以封焊，克服了铜管易于泄漏的缺点，提出了运行的安全性。因而不锈钢螺旋槽管强化传热技术有效地解决了我国电站无铜化课题。     

水平螺旋槽管降膜流动和传热特性研究

对水平螺旋槽管壁面降膜形成及传热特性进行了理论和实验研究,得到了液膜厚度及速度的解析及数值解.结果表明,降膜液膜特性主要受槽道结构和液膜表面张力控制.管壁温度沿周向向下逐渐升高,而且在定热流密度下保持不变,而液膜温度则沿周向逐渐上升.相比光管,螺旋槽管降膜具有更高的传热系数.     

凝结换热下螺旋槽管特性及其节能

本文介绍了凝结换热条件下螺旋槽管特性及试验研究结果，列举了螺旋槽管凝结加热器的应用及其节能效果。     

螺纹槽管强化传热在凝结换热器中应用展望

螺纹槽管强化传热元件无论在理论上或者在实践上都证明是一种有效的传热元件。将螺纹槽管应用于锅炉受热面上已取得了十分有效的效果。根据我们初步试验研究,应用螺纹槽管技术于凝结换热器中同样也有着广阔的前景。电站汽轮机的凝汽器及高压、低压加热器都属于蒸汽凝结换热器类型。此外,凝结换热设备还广泛应用于化工中的气体液化、能源工程的余汽回收、空调和制冷工业的换热、及供热工程的热网加热器、海水淡化凝结器、热管等设备中。     

光管与波节管传热性能试验研究

本文对Hsn70-1A波节管与Hsn70-1A光管进行了不同风速下传热性能的对比试验研究。通过试验结果可以看出波节管的传热性能明显优于光管，本实验的风速范围0．8～8m／s。     

烟气横掠螺旋槽管的实验研究及其结构参数的优化

本文对３种不同结构参数的螺旋槽管进行了烟气横掠的单管换热实验，并同光管进行了对比。综合考虑换热性能、机械性能、灰粒磨损等多层因素，讨论了结构参数的优化问题。     

基于Fluent螺旋槽管的传热特性数值模拟

根据螺旋槽管的结构特点及传热特性,建立了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器的三维模型。以水为工质,运用 Fluent流体分析软件,采用k-ε湍流模型,研究了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器在换热过程中的速度场和温度场,得到了不同槽口形状和光滑管的壁面Nusselt数。结果表明。在相同壳程和雷诺数的情况下,螺旋槽管比光滑管的换热能力提高了6．7％-37．6%,其中三角彤槽和矩形槽螺旋槽管的换热能力提高最大,从而强化了传热。为谊产品的理论进一步研究和实验研究奠定了基础,为谊产品的设计和推广应用提供了依据。     

锥形内肋管传热与流阻性能的数值模拟

根据纵向涡强化传热技术提出了新型的强化换热管——锥形内肋管,运用数值模拟方法,研究了新型强化换热管结构参数锥底宽度a、导程P、肋深e和Re数对Nu、沿程阻力系数f及传热综合因子η的影响。结果表明：换热管内壁面边缘处产生了较多的微小涡流,有效破坏了流动边界层,强化了传热。在充分湍流的条件下,流体Re越小、e越小,其综合传热性能越强。当Re<15 000时,a对η的影响要大于P;在过渡点后, P对η影响较大。通过综合传热性能分析,给出了适合不同Re区间的锥形内肋优化参数。     

Experimental investigation of heat transfer in a triple tube heat exchanger with coiled spring inserts

Experiments have been performed to investigate the effect of coiled spring inserts on heat transfer, pressure drop, and performance parameters of a triple tube heat exchanger (TTHX). Three different spring inserts having a pitch of 5, 10, and 15 mm are used and the diameter of the spring wire is taken as 1 mm. The experiments were carried out under a turbulent flow regime, with water as a working medium in parallel and counter flow configurations. The variation in different performance characteristics like heat transfer coefficient, Nusselt number, and effectiveness have been compared at various Reynolds numbers ranging between 4000 and 16,000 in the considered flow patterns. The Nusselt number of TTHX with the lowest pitch spring is found to be higher than that of the plain TTHX by 57.27% at Re = 4000 for the counter flow configuration. Both the thermal performance factor and effectiveness increased as the pitch of the spring insert was decreased. The effectiveness of TTHX with the lowest pitch spring insert is found higher than that of the plain TTHX by 43.84% in the counter flow pattern.     

在第二类吸收式热泵中对螺旋槽管的换热性能研究

为了提高在以溴化锂为工质的第二类吸收式热泵吸收器的性能,在第二类吸收式热泵吸收器内对不锈钢螺旋槽管,即不锈钢光滑管的传热传质性能进行了实验研究.发现螺旋槽管的传热传质性能约为光滑管3倍,螺旋槽管内热媒工质-水的流体阻力系数是光滑管的17～20倍;应用于第二类吸收式热泵中间大大降低换热面积,促进热泵的高效紧凑化.     

考虑污垢因素的凝汽器传热系数的计算研究

凝汽器冷却水系统运行过程中,由于难溶盐分的沉积和微生物污垢的生成,会在凝汽器的换热表面上形成污垢,使传热系数下降,真空降低。分析了凝汽器水侧污垢的特性,然后给出了考虑污垢因素的凝汽器传热系数的计算方法。     

Experimental research of boiling heat transfer of smooth and screwed tube

In this paper, based on the analog theory of heat transfer research, we performed an analog experiment on boiling heat transfer in smooth tube and screwed tubes. These are widely used in the high pressure generator of lithium bromide absorption refrigeration. From the experimental research, we obtained a series of results on the boiling heat transfer of a single smooth tube and three screwed tubes. The working condition is near the zone of bubble boiling and the overheat wall temperature ranges from 2–7 °C, with a fluid medium of pure water and salt water solution. These results agreed well with the known results, and are significant for the practical design and application of a high pressure generator of lithium bromide absorption for refrigeration. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 36(2): 74–84, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience. wiley.com ). DOI 10.1002/htj.20145     

换热器结垢工况下换热系数变化的分析研究

介绍了换热器污垢热阻的数学模型，包括污垢沉积模型和剥蚀模型。分析了换热器结垢工况下的换热系数的变化，重点研究了时间、流体雷诺数Re和流体—污垢界面温度Ts对换熟系数K的影响，以及在结垢诱导期内换热系数K的变化。得到了冷却水流速与污垢热阻之间的关系式，界面温度Ts与污垢热阻和换热系数之间关系的示意图，并得出了诱导期内的换热系数K大于结垢过程的其他四个阶段的结论。最后，阐述了分析结果对工程的实际指导意义。     

新型强化换热管管外流动与换热特性

针对新型强化换热管的几何特征,采用三维数值模拟方法,分别从速度—压力场协同性、综合评价因子ε、速度—温度场协同角三个方面对扭曲管、波节管、波纹管开展研究。对波纹管的实验测量结果与数值模拟结果最大相对偏差为2.35%。数值模拟结果表明,纹管管外Re从569~7 399变化,总压降从3.78增长到317.30Pa;扭曲管Re从508~7 622变化,总压降从0.84增大到62.50Pa;波节管Re为580~7 550变化,总压降从1.29增长到110.00Pa,波纹管阻力相比波节管最大提高186.7%,相比于扭曲管提高408.4%,Re<4 500时扭曲管Nu数比波纹管最大提高13.30%,比波节管最大提高6.97%,Re>4 500时波节管换热性能逐渐超越扭曲管以及波纹管,在计算范围内Nu比扭曲管最大提高5.17%,比波纹管最大提高5.40%;波节管的周期性波峰对于强化换热和减阻作用显著;波纹管的压降、强化换热表现均弱于波节管和扭曲管。根据计算结果拟合出Nu数与Re、Pr的实验关联式,为管壳式换热器设计提供一定的理论和依据。     

Air-side heat transfer and friction characteristics of biofouled evaporator under wet conditions

The effects of biofouling on air-side heat transfer and friction characteristics under wet conditions of three biofouled finned tube heat exchangers and one clean finned tube heat exchanger were investigated experimentally. Experimental results indicate that the biofouled fin efficiency of the evaporator decreases by 15.5% compared with the clean evaporator under the condition of the biofouled area ratio of 60% at the inlet air velocity of 2.0m/s; The ranges of friction fouling factor and heat transfer fouling factor are 19.8%―43.1% and ―15.6%―13.1%, respectively; a small quantity of biofouled particles can enhance heat transfer at low Reynolds number, and the enhancement effect decreases with the increase of Reynolds number.     

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。     

水平单管内换热实验研究

利用隔膜泵作为系统动力输出源,搭建了单管内传热和流动测试实验台,对制冷剂R22在水平单管内的换热性能进行了实验研究,考察了不同蒸发温度和不同冷凝温度对总传热系数、制冷剂表面换热系数和管内压降的影响.实验结果表明:总传热系数和制冷剂表面换热系数均随着蒸发温度和冷凝温度的上升而增大;管内压降随着蒸发温度的上升而减小,随着冷凝温度的上升而增大;对于同一根实验管,在相同的冷却水流量和制冷剂质量流量下,最佳蒸发工况为10℃;冷凝实验中,总传热系数和制冷剂表面换热系数在40℃时高于其他两种冷凝温度时的值,但35℃冷凝时,管内压降高于其他两种工况.