低温甲醇用系列缠绕管式换热器的研究与开发

针对煤制甲醇等煤化工领域内的低温甲醇用系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展进行论述;举例说明甲醇-甲醇冷却器、低温循环甲醇冷却器、未变换气冷却器、变换热气冷却器及原料气冷却器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用缠绕管式换热设备的基本设计方法和内部多股流换热工艺流程;对不同介质、不同用途的低温甲醇用缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及其工作原理进行阐述;为低温甲醇领域内缠绕管式换热器的设计计算提供参考;展望低温甲醇用系列缠绕管式换热器的重要研究方向和需要进一步解决的关键科学问题。     

空间低红外辐射液氮冷屏低温特性研究

应用低温冷屏蔽方法可以降低空间飞行器表面红外辐射强度。建立分层贮液及气流分离空间冷屏蔽系统模型,应用流场数值模拟参数计算对流换热经验关联式并获得不同边界对流换热系数,将对流边界条件代入稳态传热数值模拟过程并得到液相区及气相区表面温度分布规律。建立单元传热试验模型,应用当量分析法对试验模型天地一致性进行分析,结果表明:极端状态下分层贮液高度小于100mm时传热模拟表面最大温度92.9K,流场最大温度107K,试验最大温度180K,受当量辐射影响,试验温度梯度与模拟梯度外形相似但大于模拟温度梯度;试验当量辐射接近1592.6W/m2,地面液氮维持时间15min,空间维持时间大于30min;分层贮液模型能够使空间飞行器在特定时间段内表面温度低于100K,红外辐射强度低于0.5W/m2。     

低温冷屏蔽系统流场数值模拟研究

提出一种以低温深冷剂相变制冷为原理的冷屏蔽系统技术,即通过深冷剂的相变制冷使物体表面温度降低从而降低红外辐射特性,进而建立三维立体模型并对模型进行单元流场及系统模型流场数值模拟。模拟结果表明,单元模型流场内温度分布梯度满足系统表面温度分布要求,流场参数变化幅度满足系统分层高度要求;系统模型流场参数分布满足变压出口条件,模型内流场参数保持稳定且变化幅度小;系统出口大小满足稳定状态下产生节流效应时所要求的出口大小;模型结构参数能够满足冷屏蔽系统原理要求。     

空间低温冷屏蔽系统分布式点蒸发制冷模型表面温度分布规律研究北大核心CSCD

建立了高超音速飞行器空间冷屏蔽系统物理模型,提出了发汗型分布式点蒸发冷却模型,建立了圆形、正方形、三角形以及蜂窝形的几何单元模型。通过建立不同结构和不同间距的单元模型研究了冷屏表面温度分布规律,在确保总面积相等前提下分别对不同数目和不同间距的点蒸发模型进行了数值模拟和实验研究。研究获得了分布式点蒸发制冷模型外表面平均温度与最高温度随发汗冷却结构变化时的温度分布及变化规律,三角形结构在数量较少和间距较小时冷却效果最好,圆形和蜂窝形在数量较多时冷却效果最好,正方形和圆形在间距较大时冷却效果最好。     

LNG系列缠绕管式换热器的研究与开发

针对石油化工领域内的LNG系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展进行论述,举例说明一级制冷四股流缠绕管式换热器、二级制冷三股流缠绕管式换热器、三级制冷两股流缠绕管式换热器及混合制冷剂多股流主缠绕管式换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用LNG缠绕管式换热设备的基本设计方法及内部多股流换热工艺流程,对不同制冷剂及不同用途的LNG缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及工作原理等进行阐述。最后展望了LNG系列缠绕管式换热器的重要研究方向及需要进一步解决的关键科学问题。     

多源热泵制冷供热机组及其应用

利用太阳能热源、地热源及其它热源驱动多源热泵制冷供热机组,可有效地利用环境热源解决石油、石油伴生气或天然气生产过程中所需的预热热量及基地中央空调所需的冷量,使生产基地能达到部分热量平衡,该冷、热量平衡费用远小于原制热费用与制冷费用的总和,可有效地降低生产成本。     

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.     

一种新的评价螺旋管综合性能的方法

重点研究了螺旋管的管道直径、螺旋直径、质量流量对传热系数及压力损失的非线性关系;以传热系数及压力损失为主要优化目标,应用无量纲分析法自定义了螺旋管综合性能评价因子,详细分析了自定义评价因子对螺旋管结构参数及流体质量的优化过程。结果表明:新定义的评价因子计算更方便,更接近工程实际。     

LNG一级五股流板翅式换热器的研究与开发

对天然气低温液化领域中LNG多股流板翅式换热器的总体结构和研究开发现状进行了说明,对第1阶段在五股流板翅式换热器中将36℃的天然气冷却至-53℃以便进入二级预冷段的工艺流程进行了论述,并说明了涉及的主要原理和技术解决方案,最后指出了LNG板翅式换热器进一步的研究方向和有待解决的问题。     

空间低温冷屏蔽系统分布式点蒸发制冷模型表面温度分布规律研究

建立了高超音速飞行器空间冷屏蔽系统物理模型,提出了发汗型分布式点蒸发冷却模型,建立了圆形、正方形、三角形以及蜂窝形的几何单元模型。通过建立不同结构和不同间距的单元模型研究了冷屏表面温度分布规律,在确保总面积相等前提下分别对不同数目和不同间距的点蒸发模型进行了数值模拟和实验研究。研究获得了分布式点蒸发制冷模型外表面平均温度与最高温度随发汗冷却结构变化时的温度分布及变化规律,三角形结构在数量较少和间距较小时冷却效果最好,圆形和蜂窝形在数量较多时冷却效果最好,正方形和圆形在间距较大时冷却效果最好。