冷氦增压系统换热器换热性能研究

为研究各种流量工况下冷氦增压系统中换热器的换热性能和压力损失,开展了冷氦增压系统搭载发动机试验和数值仿真研究,研究结果表明通过换热器的冷氦气体流量增大,换热器的出口温度降低且对换热器压力损失增加,数值仿真结果与试验结果吻合较好,换热器性能试验研究为提升冷氦增压系统工作性能打下基础。     

冷氦换热器翅片结构仿真优化分析

应用商业软件Ansys CFX 11.0对冷氦换热器多种结构尺寸的翅片进行了数值仿真,分析了翅片高度、翅片间距、翅片内表面温度对翅片管自然对流换热的影响。结果表明:对于管径一定的换热器,翅片厚度一定时,有一个最佳的翅高翅距比,对应于最大的Nusselt数。     

冷氦换热器低温换热试验研究

为验证采用液氧对冷氦加温的可行性,研究光管、整体翅片管两种形式的换热器在不同流量、压力下的换热性能,开展了冷氦换热器的原理性试验和数值仿真研究.研究结果表明:相同工况下,整体翅片管换热效果比光管好很多,整体翅片管对强化换热效果明显,数值仿真结果与试验结果吻合较好.     

轨道车辆空调相变蓄冷换热器放冷过程的数值仿真研究

通过建立传热过程的数学模型,对轨道车辆空调相变蓄冷换热器放冷过程进行数值仿真计算,得到圆管型和扁管型蓄冷换热器在不同条件(环境温度、风速和蓄冷材料导热系数)和不同结构尺寸(圆管的管径、扁管的厚度)下的总放冷量和放冷时间,根据计算结果分析对比了蓄冷换热器在不同条件下放冷效果的优劣,结果表明影响放冷效果的重要因素为风速和环境温度,导热系数对放冷效果的影响非常小。     

相变蓄冷换热器性能的实验研究

为了提高相变蓄冷换热器的换热效率及其在太阳能空调系统的适应性,本文基于太阳能空调实验系统,研制了一种新型管肋式相变蓄冷换热器。并在典型工况下对单个换热单元进行了蓄冷、释冷循环试验。研究表明,单个换热单元能够在约80分钟完成相变过程。在稳态运行工况下,该新型管肋式相变蓄冷换热器的蓄冷功率可达4 kW,可以满足太阳能空调实验系统对蓄冷装置的设计要求。     

5 kW@4.5 K氦低温系统一级板翅式换热器优化设计

以5 k W@4.5 K制冷当量的CFETR TF线圈测试用的氦制冷机第一级主换热器为对象,采用混合遗传算法,在满足换热要求、压降限制、现有制造工艺和结构强度等前提下,对换热器的体积进行优化。结果表明,与常用的板翅式换热器商用软件Aspen MUSE~(TM)设计计算的结果相比,基于遗传算法的优化过程可以快速高效地搜索到以体积最小化为目标的全局最优解,其结构尺寸可由原先设计的4.485 m×0.900 m×0.863 m缩小到3.032 m×0.721 m×0.594 m。     

BEPCⅡ氦制冷机一级换热器故障分析及处理

BEPCⅡ氦制冷机的一级换热器在前两轮运行中出现故障,换热效率降低,导致氦制冷机制冷量下降,影响了BEPCⅡ的正常运行。一级换热器的结构较为复杂,故障分析难度较大。介绍了一级换热器的结构和流程,再根据一次温度突变,通过分析找到发生故障的位置。制定并完成了相关的处理方案,使得一级换热器和氦制冷机恢复正常。     

液氢温区冷氦增压系统试验研究

针对某型号火箭冷氦增压系统,建设了液氢温区冷氦增压系统试验平台,通过试验得到了冷氦气源压力和温度、冷氦加热器性能、模拟贮箱压力和温度的变化规律.结果表明:低温制冷机组配合高压低温换热贮罐可以真实模拟箭上的冷氦气源;根据对增压过程中贮箱压力的分析表明排气方式可以真实模拟箭上推进剂消耗过程中贮箱压力的变化情况;另外,试验中压力信号器、电磁阀和贮箱工作正常,验证了火箭冷氦增压系统的可靠性.     

空气换热器用翅片管簇的展望及换热性能的比较研究

一、翅片类型及展望翅片式空气换热器的翅片形式大体可分为:1.绕片式:园管绕园翅片,和椭园管绕椭园翅片。2.串片式:园管串园翅片,园管串矩形翅片,园管串大形板片式翅片,椭园管串矩形翅片,和椭园管串椭园翅片等。     

超流氦低温系统发展及涡轮冷压缩机的应用

2 K下大型氦低温系统已采用离心式涡轮冷压缩机在低温低压下对饱和液氦槽减压操作,以获得超流氦或过冷氦.介绍了2K温度级超流氦制冷机发展情况和涡轮冷压缩机在氦制冷系统中的应用,以及中国科学院等离子体物理研究所EAST超导托卡马克氦低温制冷机中过冷氦的制取过程.     

氦质谱检漏在印刷板式换热器中的应用

本文针对印刷板式换热器的结构特点和密封性要求,通过检漏方法选择、漏率指标设定和漏率计算完成了印刷板式换热器检漏方案的制定.根据制定的检漏方案,完成了印刷板式换热器实际产品的氦质谱检漏工作,实测漏率满足验收要求.经水压试验和气压试验验证,漏率指标设定合理,检漏工艺可靠.     

螺旋式偏心套管换热器的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了不同偏心度螺旋套管换热器在紊流区域的换热和流动特性.为了使计算结果更贴近实际情况,模拟计算中采用的是氦气在压力为20 MPa条件下的温度依赖的变物性参数.通过数值计算结果,比较了同心和偏心螺旋套管换热器内管和外管的换热系数,其中外管的换热系数随着偏心度的增加而大幅增加.根据计算结果提出了套管换热器内管和外管换热系数随偏心度和雷诺数的变化关系式.最后在给定的条件下设计了纯化器中的偏心套管换热器.     

百叶窗翅片管式换热器换热性能分析

针对市场上常用的百叶窗翅片管式换热器,为了确定翅片密度、管排数以及进口空气相对湿度对空气侧特性的影响,对6种结构参数的换热器进行试验研究,采用无量纲化的传热因子和摩擦因子分别衡量空气侧的换热和压降特性。结果表明,翅片密度越大,传热因子越小,翅片密度对摩擦因子的影响在空气干、湿工况下有所不同;管排数越多,传热因子越大,摩擦因子越小;传热因子和摩擦因子均随进口空气相对湿度的增大而增大。     

超流氦低温系统板式换热器的设计与优化

负压换热器是超流氦低温系统的关键部件。通过设计和优化,将板式换热器应用于液氦温区。采用分布参数微元法建立了变物性参数换热器传热模型,基于该模型编写了板式换热器的设计与校核计算程序。以换热器效能、负压侧压降和换热器体积为目标进行了量纲分析,确定了人字波纹板片的优化参数。随后采用NSGA-Ⅱ算法进行了多目标优化,以换热器体积最小为前提做出了板式换热器选型。最终得到了三种优化后的设计方案,研制了板式换热器样机。通过分析换热器性能随热流体流道数的变化规律,解释了换热器设计效能偏高的原因。     

异型管管翅式换热器性能研究

管翅式换热器的翅片优化为研究热点,而对管型的研究较少.本文提出一种与圆管相同水力半径的异型管的设计方法,建立了异型管管翅式换热器空气侧换热的数值计算模型,研究了管型、迎风方向和翅片间距对异型管管翅式换热器性能的影响.结果表明:对于双排的异型管换热器,第一排管大圆迎风,第二排管小圆迎风时,空气流动最均匀,压降最低,是综合...     

取消板式换热器的水蓄冷空调系统之设计方法及工程实例

以实际工程为背景,着重分析了水蓄冷空调系统中取消板式换热器后的节能效益,并提出了无板换水蓄冷系统的优化设计方案.     

ADS 2K低温系统超流氦换热特性研究

以ADS 2K低温系统为研究平台,分析了恒温器结构参数中上升管与峰值热量的关系,测量了超导腔液氦池中不同工作温度下的超流氦峰值热量,最后给出了恒温器上升管的设计方法,并验证了ADS低温恒温器上升管设计的合理性。     

第二急冷换热器筒体开裂原因分析

某石化公司乙烯厂乙烯装置的核心设备第二急冷换热器于2018年5月突然发生泄漏,导致设备停车.检修发现本次泄漏主要发生在换热器壳体靠近上管板的第一节筒节,壳体失效位置存在贯穿性裂纹,裂纹已沿厚度方向完全开裂.为此,查阅了该设备的原始制造资料,进行了换热器筒体开裂现象的应力分析、宏观检查和取样分析.最终确定碱应力腐蚀是引起...     

空分板翅式换热器热力性能动态仿真研究

本文主要通过建立空分板翅式换热器的物理模型和数学模型 ,运用数值计算手段对其热力性能控制方程进行了仿真 ,并对一具体的板翅式换热器给出了一些典型的仿真结果。在空分装置设计和生产实验过程中 ,板翅式换热器热力性能仿真是提高设计效率、缩短设计和试验时间、降低成本的有效手段     

两台同组板翅式换热器的偏流研究

简介空分设备中两台并联板翅式换热器的偏流量的计算,比较不同偏流量所带来的换热效果差别,得出同组两台换热器的偏流量与流体出口温度的关系曲线,最后提出三种解决偏流的方法及其优缺点。