椭圆率和管倾角对管翅式换热器热工性能的影响

建立管翅式换热器模型,在雷诺数Re为500～1 600时,对不同椭圆率和管倾角下的管翅式换热器热工性能在3D CFD软件中进行数值分析.分析椭圆率（0.45～0.85）和管倾角（0°～45°）对管翅式换热器的流动和传热特性以及Colburn因子j、摩擦因数f和效率指数j/f的影响.结果表明,j、f随着Re的增大而降低,而j/f随Re的增大而上升,并逐渐趋于平缓;适当地倾斜椭圆管,有利于产生更多的湍流,强化对流换热.当管翅式换热器的椭圆率为0.75,管倾角为15°～25°时,最有利于换热和流体流动特性.     

基于铝电解槽阳极组电-热场分析的磷生铁结构尺寸优化

本文基于ANSYS有限元软件建立某400 kA铝电解槽单阳极组电-热耦合模型，对比模拟值与实际测试值，电场模拟的误差约为2%,温度的分布在文献报道的范围内。模型准确性验证完成后，通过对磷生铁结构进行尺寸优化，考察磷生铁开槽的宽度、高度对阳极组电场和温度场的影响。结果表明，开槽宽度增大至70 mm,与未开槽的阳极压降相比，压降降低4.95 mV,降幅约为1.19%;开槽高度从90 mm增大至130 mm,阳极压降仅降低了1.62 mV。温度场整体的变化不大，位于中间炭碗的两钢爪头温度升高。当钢爪处磷生铁的外径和开槽的宽度保持一致，阳极压降最大降低了29.03 mV,降幅约为6.97%,温度的分布也更均匀。