一维炉衬不稳定态传热的数值计算(1)

根据能量平衡原理导出利用节点网络方程组求解一维炉衬不稳定态传热的数学模型。按照通常的间歇式工业炉的工况因素,列出3种边界条件(按预定升温制度升、降温,按固定热流升、降温,空炉随炉冷却)用FORTRAN语言编制成通用程序。为了提高计算结果的精度,程序编制时考虑了对炉衬材料的导热系数和比热的温度修正。计算结果详尽(每一计算所在时间间隔内的计算结果包括炉衬各层分界结点的温度、内表供热流量、外表散热流量、以及整个作业周期内的累积量和炉衬的蓄热量)。     

新型节能电阻炉——碳化硅炉衬电阻炉性能分析

本文着重分析了大连五金工具厂试制的15千瓦碳化硅炉衬中温井式电阻炉(以下简称碳化硅炉)的特点。碳化硅具有很高的强度、较大的黑度系数与导热系数,耐高温,便于做成整体炉罐;耐火纤维具有容重小、导热系数小,可承受较高温度等特点。采用碳化硅材料为内衬,以耐火纤维为绝热材料的炉衬组合形式可显著地降低炉衬的总重量,降低炉体蓄热损失,减少炉衬厚度,减少炉壳表面积,使散热损失减少;另一百方面又可能强化加热过程。碳化硅炉具有升温快,热效率高,炉温均匀等特点。可以认为碳化硅炉的节能效果良好,经改进可成为更广泛意义上的高效能电阻炉——节能可控气氛电阻炉。     

一维炉衬不稳定态传热的数值计算

根据能量平衡原理导出利用节点网络方程组求解一维炉衬不稳定态传热的数学模型。按照通常的间歇式工业炉的工况因素，列出３种边界条件（按预定升温制度升、降温，按固定热流升、降温，空炉随炉冷却）用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制成通用程序。为了提高计算结果的精度，程序编制时考虑了对炉衬材料的导热系数和比热的温度修正。计算结果详尽（第一计算所在时间间隔内的计算结果包括炉衬各层分界结点的温度、内表供热流量、外表散热流量、     

炉衬蓄热能力的计算

研究了周期性工作炉衬的蓄热能力对热损失的影响.当设备内和周围介质的温度均变化不大时,热传导属于稳定态。此时内衬的蓄热性能作用不大,则热损失与导热系数成正比,但在周期性工作的热工设备中,材料蓄热能力的作用便很显著。为计算方便,可将炉衬分为两部分:基础层和蓄热层.基础层内可近似地认为是稳定态导热,而蓄热层内也可认为是稳定态过程的连续。根据上述原理建立了蓄热能力系数、万而(又为导热系数;c为比热容;p为密度)的计算式。为了减少蓄热体热损失,应采用蓄热能力系数较小的材料。图2表1参6炉衬蓄热能力的计算@郭伯伟…     

板壳式换热器传热准则关系式的分析与实验研究

假设板壳式换热器为特殊板式换热器,介绍了板壳式换热器传热准则关系式的研究方法.分析比较了壁面温度测定法、等雷诺数法、威尔逊法和等流速法等的适用性,确定了利用等流速法来进行实验研究,并分别进行了测定实验和验证实验,测定实验控制进出口流速相同,验证实验控制热侧流速不变,改变冷侧流速,采用实验获得的数据拟合传热准则关系式,计算出传热系数的相对误差.结果表明:传热系数的相对误差小于5%,所得传热准则关系式是合理的,表明板式换热器的研究方法适用于板壳式换热器.     

紧凑式换热器表面瞬变测试的敏感性分析和数值模拟

提出了一种考虑纵向导热效应的紧凑式换热器表面平均传热系数瞬变测试方法.根据出口流体温度变化的实测数据,用Levenberg-Marquardt非线性曲线拟合,同时对理论模型中的纵向导热参数λl和进口流体温度变化时间常数τ ,以及传热单元数Ntu进行参数估计.敏感性分析和具有测量噪声的数值模拟实验表明,待求的反映换热面传热性能的Ntu参数估计值具有良好的精度.     

耐火纤维节能炉衬的设计

在现阶段,耐火纤维用作工业炉窑内衬的主要目的是节能。 耐火纤维炉衬结构设计的研究与耐火纤维节能材料的开发具有同等意义。正确的设计能给用户带来下列利益: (1)节省炉衬材料; (2)施工方便迅速; (3)组成节能效果最佳的炉衬系统; (4)延长耐火纤维炉衬的使用寿命; (5)能使廉价的纤维材料用在更高操作温度的工业炉窑上。     

硅酸铝纤维制品导热系数的测定

硅酸铝纤维是耐火纤维的一种,在我国是七十年代初发展起来的一种耐高温的隔热材料。随着纤维制品的发展,在电炉中应用也已日益广泛。纤维材料的导热系数是一项重要性能指标,是热工设计中必不可少的数据。 本文着重叙述耐火纤维导热系数测定方法,根据我们所做的工作,对导热系数测定作一介绍。 一、测定理论根据: 应用的导热系数测定方法有比较法和绝对法。 (一)比较法: 基于稳定导热原理的比较法进行测定如图     

水平管壳式相变蓄热装置的强化传热研究

基于焓法模型对水平管壳式相变蓄热装置热性能的增强进行研究,首先分析蓄热过程中传统管壳式装置内材料的传热及流动机理;然后引入椭圆元素并对比椭圆内管及外壳的强化传热效果;最后对热源温度、相变材料导热系数及初始温度对装置热性能的作用规律进行探讨。结果显示,椭圆外壳的强化传热效果优于内管,同等条件下,长短轴之比为2的椭圆外壳可使蓄热时间缩短53.5%。热源温度升高,椭圆外壳的强化传热效果进一步增强,相变材料的导热系数及初始温度对装置热性能的影响较小。     

铝材退火炉退火过程的传热分析

根据箱式退火炉退火过程的传热特点,分析了铝箔退火炉退火过程各阶段炉膛内传热形式,建立了铝卷导热的数学模型,着重分析和计算了影响炉内空气与铝材间传热的重要参数——对流换热系数,并模拟计算了铝卷的退火过程和温度变化。结果表明,铝卷退火曲线计算值与实测值结果比较吻合。     

内连接隔热油管隔热性能分析及应用

以内连接隔热油管为研究对象,建立一维传热和径向传热的数学公式推导,计算出现场注蒸汽过程中使用的E级隔热油管和接箍的综合视导热系数;通过Wellflo软件建立蒸汽吞吐模型,输入综合视导热系数0.173 W/(m·℃),计算出井筒的温度压力分布,结合现场注汽中的实际测试数据,将软件计算数据与实测数据进行拟合度,拟合度高达0.994 6。论证了试验得出的注汽中隔热油管和接箍的综合视导热系数0.173 W/(m·℃)符合现场实际,为日后的渤海油田规模化提供了现场工艺数据支撑。     

碳纳米管堆积床导热及热松弛

运用热线法测量了碳纳米管堆积床在120 K-370 K温度范围内的导热系数和传热松弛时间。测量数据表明:碳纳米管床导热系数极低,其在低温段随温度升高呈线性增加,在高于室温的范围趋于稳定。测量过程中碳纳米管床表现出的传热松弛时间,较已有文献报道的最大的碳纳米管床传热松弛时间大一个数量级。基于此数据并结合经典的(CV双曲型热传导)模型分析单个碳纳米管接触节点上的瞬态导热及热电特性,分析认为:利用纳米多孔材料的传热延迟特性可提高瞬态热电转换效率。     

分层岩土中地埋管换热器传热解析模型与分析

为准确预测地埋管换热器在分层岩土中的传热特征,采用分离变量法和格林函数法,基于单个圆环热源基本传热单元问题的解答,建立考虑岩土结构分层和横观各项同性特征的地埋管传热解析模型。该模型适用于工程中常见的垂直钻孔和桩基埋管换热器分层传热问题,具有较好的普适性。以2层岩土为例,利用模型解答对分层岩土中地埋管的传热特征以及分层参数对其影响规律进行研究。结果表明：均匀介质假设计算误差随作用时间的增加而逐渐增大,在靠近热源处误差更加明显,预测地埋管长时间温度响应时,应采用分层传热模型;在临界区域范围内,可用均质假设模型预测地埋管的传热特性,均质等效热物性参数取为对应岩土分层的热物性参数值;分层岩土导热系数对地埋管传热性能影响较大,岩土平衡温度随分层导热系数比的增大而明显降低;地埋管长度和直径的比值对地埋管传热性能有所影响,岩土平衡温度随长径比的增大而升高,且其影响程度随分层导热系数比的减小而增强。     

汽阳极多管AMTEC辐射与导热模型的研究

针对研制并改进新一代汽阳极多管碱金属热电转换装置(AMTEC)需要准确计算汽阳极多管AMTEC内的辐射和导热损失,以PX-3A型装置为分析对象,利用RadCAD软件计算了装置内各辐射面之间角系数,角系数计算结果满足完整性要求;以此角系数作为输入数据建立了装置辐射与导热模型,计算了不同负载电阻下装置的输出功率、负载电压和BASE管冷端温度等参数,结果表明计算值与文献实验值相吻合,从而验证了模型的正确性和合理性;最后对不同热端温度对转换效率的影响进行了分析,推荐装置热端运行温度为1123 K。     

什么是导热系数

众所周知热量传递有３种方式，即导热、对流与辐射。导热又称热传导，它是固体中热量传递的唯一方式。导热系数则是表征材料导热性能的一个参数。它是指在稳定传热条件下，１米厚的材料，两侧表面的温差为１度（K，℃），在１小时内，通过１平方米面积传递的热量，单位为瓦／米·度（W／m·K，此处的K可用℃代替）。在计算导热量时，导热系数是一个重要参数。从导热方程式Q＝λΔT／lA（式中Q为导热量，ΔT为导热温差，l为导热距离，A为导热面积，λ为导热系数）可以看出，显然λ值越大，导热量越大，反之导热量小。导热系数与材料的组…     

电炉文摘WJ85599—85618

WJ85599连续式不锈钢带退火炉采用耐火纤维喷涂炉衬显著提高了效率——《IndustrialHeating》,1984,V51,No11,42～44(英文) 美国华盛顿钢铁公司在连续式不锈钢带退火炉上采用了喷涂耐火纤维炉衬的新技术。喷涂前先对原有的耐火砖炉衬进行喷砂处理,以去除残碳,并形成粗糙、易粘合的表面。喷涂的硅酸铝耐火纤维连续使用温度由871～1427℃,所用的无机粘接剂热稳定性很好,可在     

太阳能平板型吸附床强化传热的分析

通过对太阳能平板型吸附床内温度分布的计算,分析了吸附床中嵌入金属助片和吸附剂（活性炭）中掺入铜粉等提高其导热系数的强化传热 方法的效果,认为当肋片的间距在6cm左右或增大吸附剂的导热系数到0．4－0.6W/(m.℃）时,吸附床内厚度方向的温度分布近乎直线,温度梯度较小,同时,胁片的热容对吸附床的整体温度的提高有很大影响。     

等雷诺数法在板式换热器传热试验中的应用

在换热器的传热性能试验中,对流换热系数的测定是重要的一个组成部分,对流换热系数的测定方法有很多种,但都有各自的应用范围和条件。对于板式换热器而言,用等雷诺数法来获得其对流换热系数是比较合适的一种方法,文中介绍了等雷诺数法的原理及其在板式换热器中的应用。通过实例,介绍了具体的试验及计算方法。     

5×22m全耐火纤维台车式热处理炉

本文介绍了大型台车式全耐火纤维炉衬燃油热处理炉的结构。该炉采用了温度、炉压自动控制系统及余热回收装置等,收到了明显的节能效果,温控精度较高,满足了大型零件热处理工艺要求。     

氧气底吹转炉底吹喷嘴传热数值模拟研究

底吹喷嘴附近烧损一直是氧气底吹转炉炼钢的关键问题,建立了氧气底吹转炉喷嘴附近传热模型,本模型认为炉底热量来源于火点区的辐射热和钢水流动的对流换热。讨论和分析了底吹喷嘴及耐火砖的温度场,与实验数据吻合:在底吹喷嘴的高度方向上,发现喷嘴和底部耐火砖热端面温度最高。利用该传热模型,研究了不同材质内管的温度场的分布。其中导热系数大的材料温度梯度小,热端面的温度低;导热系数小的材料温度梯度大,热端面的温度高。因此从抑制喷嘴烧损的角度内管应选择导热系数较大的材料。