低温换热器的效率分析

分析了低温换热器中传热过程的热力学特性，定义了低温换热器传热效率，得到了效率的计算式。讨论了传热单元数、介质热容量比等参数对低温换热器效率的影响，比较了各种流型低温换热器效率的相对大小，给出了使效率达最大值的最佳热容量比的计算方法。     

填料间壁式低温换热器研究

换热器是低温设备的重要部件，研制高效换热器可以大大提高低温设备的性能。提供了换热器传热及流动阻力计算所需的部分实验数据，提出了以网络概念分析这种换热器传热过程的方法和建模方法。计算机解给出了完整的温度分布和效率，计算机模拟分析了诸项损失对换热器性能的影响。     

LNG绕管式换热器壳侧单相传热模型的优化

天然气液化工艺中绕管式换热器的壳侧热力计算是当前亟待解决的问题之一,针对低温工况下壳侧传热模型的研究尚不多见,需要选取出适用的传热模型准确计算传热系数,为天然气液化工艺中绕管式换热器的设计选型和热力校核提供依据。本文比较分析了现有壳侧单相传热模型的优缺点,结合绕管式换热器壳侧低温实验数据,筛选出了适用于天然气液化预冷段的壳侧传热模型,并进行了优化。结果表明:对于天然气液化预冷段的壳侧传热系数计算,Abadzic传热模型计算精度最高、偏差范围最小、适用性最佳;Abadzic传热模型粘度修正后计算精度提高约50%,天然气液化预冷段的粘度修正系数可估算为1.05。     

多级立式大温差吸收式变温器性能分析

对现有吸收式换热器存在占地面积大、成本高、一次侧热水回水温度高等问题的原因进行了分析,指出问题根源在于吸收机内部存在大量“三角形”传热过程。介绍了全新的多级立式大温差发生-冷凝和蒸发-吸收基本单元,分析了其不仅能消除原吸收式换热器内不匹配的传热现象,而且做到结构紧凑的原理。由以上基本单元构建了新型吸收式换热器,称之为多级立式大温差吸收式变温器。建立了吸收式变温器的模拟分析模型,将其性能与传统单级吸收式换热器进行了比较。结果表明：吸收式变温器可制取的最低一次侧热水回水温度更低,从26℃降至20℃以下;总传热面积更小,当一次侧回水温度为26℃时,吸收式变温器的总KA（传热系数K与传热面积A的乘积）比单级吸收式换热器减小25%~32%,与此同时溶液泵总功率比单级吸收式换热器高出19%~48%,并没有显著增加。吸收式变温器相对于单级吸收式换热器具有明显性能优势。     

板翅式换热器的传热计算

介绍了板翅式换热器的结构形式,通过传热方程式推导出了翅片效率、表面效率以及流动阻力的计算公式,为板翅式换热器的计算提供依据。     

双璧合一的新型换热器技术——设计独特的新型板壳式换热器

板式换热器因其高传热效率、紧凑的结构及小温差等特点，得到了用户的认同。但其只能在低温低压下工作的操作要求，让许多需要在高温高压的工况下作业的用户望而却步。面对特殊的工作环境，工厂只能选择体积大、换热效率低的管式换热器吗？是否有双璧合一的新选择？您将在本文中找到答案。[编者按]     

间接蒸发冷却板式换热器换热性能的数值模拟

应用计算流体力学(CFD)方法建立了间接蒸发冷却板型换热器内三维层流流动与传热的数学物理模型;对影响蒸发冷却换热器换热性能的主要因素进行了数值计算和预测;通过计算表明,换热器通道间距、空气的迎面风速,以及一次风的干球温度的变化对换热器效率有很大的影响;分析了不同参数时通道内流场、能量场以及换热器效率的变化.     

低温换热器的特点及研究方向

本文论述对低温换热器的要求、传热的特点及低温换热器的研究方向。     

带螺旋折流板的中空换热器振动和传热特性分析

为改进换热器内螺旋传热元件的振动均匀性及提高换热器的综合传热性能，提出一种带有螺旋折流板(hollow helical baffle, HHB)的中空换热器，采用双向流固耦合计算方法，研究了入口流速及折流板安装位置对换热器振动及传热特性的影响。结果表明：带螺旋折流板的中空换热器可有效均衡振动特性，提高传热特性；增加入口流速，传热元件振动幅值和换热系数增大；折流板安装在换热器上部时，平均振动幅值最大，平均传热系数最小，传热均匀性最好；带螺旋折流板中空换热器的PEC(performance evaluation criteria)值大于1,实现了强化传热的效果，折流板安装在换热器的下部、上部、左部和右部时换热器的PEC值比传统螺旋弹性管束换热器的PEC值分别提高了2.04%,7.87%,1.32%和0.03%,折流板安装在上部时PEC值最大，综合传热性能最好。     

溶液换热器传热效率对高温吸收式热泵性能的影响

溶液换热器是吸收式热泵的重要部件之一,它的传热效率与强化对提高热泵系统性能,降低热泵循环系统的设备费和操作费非常重要,本文分析计算了不同传热效率对水／乙二醇高温吸收式热泵系统性能的影响,并分析了换热器传热温差和用损与传热效率的关系,通过回归分析得出评价热泵系统性能的关联式。     

脉管制冷机冷端换热器的改进

为了进一步提高脉管制冷机在液氮温区（７７Ｋ）的制冷量,本文对脉管冷端换热器进行了改进,同时还对脉管冷端气流的平均温度进行了测量。实验结果表明,常规脉管制冷机冷端换热器中的换热面积是不足的,脉管制冷机冷端换热器的传热损失较大,在设计计算中不应忽视。采用高目数的换热器填料有利于降低脉管冷端壁面与冷端气体之间的温差,从而提高冷端换热器效率,进而提高液氮温区脉管制冷机效率。     

气液管壳式换热器传热管的热力学计算研究

管壳式换热器广泛应用于开发利用工业二次能源、实现余热回收和节能.文中基于光管传热的理论分析建立了换热管的计算模型,分析了单位长度铜管、钢管热流量和总热流量的计算方法,并编制了管壳式换热器传热管设计计算的Matlab程序.通过工程实例计算,验证了计算方法的实用性和可行性,对管壳式换热器设计的后续结构设计和优化提供了数据支撑,亦可为类似传热问题求解提供参考.     

低温冷箱跑冷损失及其对内部换热器温度分布的影响

以中国先进研究堆(CARR)的冷中子源项目为背景,建立了低温换热器与冷箱换热的物理模型,并通过对换热器内部冷热流体之间的传热以及换热器与冷箱、管道、支架之间辐射换热的耦合计算,得出冷箱和换热器的辐射热流密度,以及辐射跑冷对冷箱内部换热器温度分布的影响.辐射跑冷导致换热器温度变化最高达4 K.采用铝箔包裹换热器和管道的隔热方法,可以大幅度减小辐射跑冷量.计算表明,运用该方法后辐射对换热器温度的影响最大不超过0.4 K,结果能够满足使用要求.     

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。     

多元混合工质节流制冷机逆流换热器综合传热系数的实验研究

逆流换热器是多元混合工质低温节流制冷机中最为关键的部件之一，本文针对多元低温混合工质节流制冷机经常采用的管套管式逆流换热器进行实验研究，得出了采用不同工质下的换热器温度、压力沿程分布情况，并进一步得到了混合工质逆流换热器的整机换热系数，实验中各条件都是真实制冷机的典型运行工况，实验结果加深了我们对采用多元混合工质在具有相变传热情况下的工作特性的了解，对今后制冷机换热器的设计具有很大的帮助。     

叉流板式间接蒸发冷却换热器的实验研究

利用自制实验台,在前期实验工作的基础上,对叉流板式间接蒸发冷却器进行了实验研究.发现换热器两侧空气的流量比、流量大小对换热器的效率有着重要影响.影响趋势在干工况与湿工况下又有所不同,这是因为换热器中两流体的热容量之比发生了很大变化.实验结果表明:干工况下,换热器的摩擦阻力系数大于按层流理论公式计算所得的值,层流向湍流过渡的雷诺数为1200左右;喷水情况下二次空气侧的阻力系数远大于干工况下的阻力系数,约为干工况下的2.5到3倍之间.分析结果可以对换热器的优化设计提供一定的参考和帮助.     

余热回收换热器最佳传热面积计算

分析了余热回收换热器的经济性,根据效能-传热单元数法(ε-NTU法),对换热器进行最佳传热面积的计算与讨论.     

换热器表面结霜特性的数值分析

本文中采用数值计算方法预测了翅片管式换热器表面结霜的特性。换热器表面结霜是一个瞬变问题，为了计算方便，将其简化为准稳态过程，即在时间步长内，认为该过程是稳定的，然后把所得的霜层厚度以及霜层的表面温度作为下一时间步长内传热传质的边界条件。在研究中考虑了霜层阻力引起风量下降这一因素，计算结果具有一定的实际意义。     

中温热管换热器内传热特性的研究

采用有效度-传热单元数(ε-NTU)法,建立了中温热管换热器的离散型数学模型。研究了中温热管换热器冷侧和热侧的传热特性。建立了单根热管的传热模型来修正计算热管热阻时所产生的温度误差,分析了单根热管的传热过程对整个换热器换热的影响。研究成果为安全衔接热管不同温度区域内的每排热管和强化中温热管换热器的传热性能以及中温热管换热器的进一步结构优化提供了理论依据。     

双股流低温缠绕管式换热器设计计算方法

提出一种适用于双股流逆流型缠绕管式换热器的换热工艺计算方法,应用数值模拟方法确定双股流缠绕管束基本物理参数.按照双股流甲醇-甲醇缠绕管式换热器计算流程进行编程迭代计算,对比分析计算数据并建立双股流低温缠绕管式换热器管束模型.研究表明:引入数值模拟方法可简化双股流缠绕管式换热器管束的缠绕工艺,获得双股流缠绕管式换热器结构总体设计参数并应用于建模过程.将所建模型及相应三维物理模型应用于传热工艺计算过程,可通过编程计算并优化双股流换热整体设计计算过程.