多股流换热器的柔性特性及柔性设计研究

本文从换热器的运行和调节特性入手提出了换热器柔性的概念,探讨了柔性特性与换热器变工况运行的关系,指出:柔性特性直接关系到换热器的变工况的运行性能,并且进而改变了换热器的设计思想。在分析了换热器传统设计方法的基础上,本文提出了考虑变工况运行的柔性设计思想,分别对多工况点等权重设计条件和多工况点不等权重设计条件进行了具体分析,并且相应地提出了虚拟工况点设计方法和主要运行工况点决定设计工况的方法。     

换热器低温结霜工况性能试验系统的研制

为了对换热器在低温结霜工况下的动态运行特性进行研究,设计搭建了换热器结霜工况性能实验台,安装了各参数测量仪表和传感器。实验台由制冷循环和模拟低温工况的风道循环两部分组成,并采用C#编程技术,基于.NET开发了集环境模拟、数据采集、显示和数据处理、实时曲线和视频显示功能于一体的远程测控系统,该试验系统的研制为低温结霜工况下换热器运行特性研究提供了更多的实验参考和计算依据。     

基于C++Builder的换热器性能试验平台测控软件的开发

换热器性能测试是换热器设计过程中的重要环节,对其结构优化及性能评估具有重要作用。针对传统的换热器性能测试系统存在试验周期长、组合方案少,自动化水平不高、可重用应用性较差等不足,文章基于工业控制计算机和C++ Builder软件平台开发了换热器性能试验测控与仿真系统。该系统实现了试验工况参数的控制与过程仿真、试验数据的采集记录与分析处理等各项操作的自动化。文章在简要介绍换热器性能测试系统硬件设计的基础上,具体结合系统硬件介绍了利用C++ Builder制作的换热器仿真实验测控系统的方法及过程,最后给出换热器性能测试仿真实验用户界面及仿真实验运行结果。试验结果表明,测控系统具有交互界面良好、使用方便,可靠性高等特点,能够较好地满足换热器性能测试的要求。     

土壤源热泵在合肥地区的应用研究

介绍了土壤源热泵的工作原理,探讨了土壤源热泵空调应用于中央空调系统的设计方法,以及其主要部件地埋换热器的埋管方式、结构、管材、运行等特点。实验研究了合肥地区夏季不同运行模式下地埋换热器的换热性能以及换热器周围温度场的变化情况,最后利用有限元分析软件ANSYS对地埋换热器运行一个夏季后周围土壤温度场进行了模拟。     

紧凑式低温换热器的发展概况

介绍了一些目前低温与制冷领域中使用的紧凑式换热器,对其特点、性能以及发展动态和研究方向进行了细致的分析和综述。同时也给出了一些观点,为低温换热器的设计及以后的深入研究提供参考。     

弹性管束换热器动态特性分析及仿真系统设计

在对弹性管束换热器进行合理简化和分析的基础上得到了描述其工作物理过程的数学模型,对其动态特性进行 了理论分析和数值求解,确定了当进水流量和蒸汽压力发生扰动时,弹性管束换热器出水温度的动态响应规律。为该类型 换热器控制系统的设计提供了依据。本文开发的仿真环境也可用于其它换热设备的动态特性模拟。     

泡沫金属换热器开发及性能研究

根据泡沫金属换热器的结构特点和强化换热原理,采用数值模拟的方法,研究了泡沫金属区域内部流动和传热特性。从阻力特性、换热系数、压降损失等方面分析泡沫金属换热器的换热性能。研究发现,改变泡沫金属换热材料的高宽比、空气流速和孔隙率,都能改变换热器的换热性能。结果表明,泡沫金属可以提高换热器的换热效率,但是压力损失很大,改变孔隙率和泡沫金属结构能够调节其压力损失,提高换热器的综合换热性能。     

板翅式换热器的动态特性分析解

本文用四个连接矩阵描述多股流换热器通道的连接方式、流体的分流和旁通,获得了多股流换热器及其网络动态特性的通用分析解。应用Pingaud模型对板翅式换热器翅片的动态特性进行简化,从而使该通用解可用来求解多股流板翅式换热器的动态特性。通过计算结果和实验的比较,证明此通用解适用于板翅式换热器动态特性求解。     

考虑柔性和控制解耦的换热网络优化综合

本文在分析了换热器网络柔性及其控制特点基础上,提出了换热网络柔性指标系数的概念和控制解耦的物理方法,同时将该两项指标引入到换热网络综合和优化之中,建立了一种考虑柔性和控制解耦的换热器网络优化综合方法.结果表明,应用该方法获得的换热网络结构参数能够在保证设计工况性能条件下,具有更佳的扰动适应能力和控制性能.     

气液双热源耦合换热器性能研究

设计了一种由管翅式换热器和套管式换热器耦合而成的气液双源耦合式换热器,该换热器可以实现一种介质同时与气态热源和液态热源进行同步耦合换热.对该换热器进行了详细的介绍,并对其耦合换热特性及该换热器在耦合热源热泵空调中应用时的制热工况进行了的性能测试.研究结果证明,使用该气液双热源耦合式换热器的耦合热源热泵空调系统,气液双热...     

基于热量流法的超临界CO2换热器性能分析

本文基于热量流法,应用进口温差定义的换热器通用热阻,采用分段法考虑超临界CO₂的物性变化,结合能量守恒方程,构建了超临界CO₂-冷却水换热过程的整体热量流拓扑模型,结合超临界CO₂物性库和经验关联式提出了换热器性能分析的流程图,实现了综合考虑物性-结构-运行参数的超临界CO₂-冷却水换热器的性能分析,进一步结合[火积]耗散热阻的概念提出了评价物性变化时换热器换热性能的等效热阻。通过分析获得了换热量的沿程分布规律,发现当进口压力为11 MPa时,总的换热量最大,此时等效热阻最小。总之,热量流法对超临界CO₂为工质的换热器设计和系统分析是可行和有效的。     

基于Fluent的列管式换热器性能校核方法研究

结合数值模拟方法和叉排逆流式换热器的工程算法,针对航空用列管式换热器提出了一种性能校核方法。为获得更精确的叉排最大流速,采用Fluent对冷热侧流场进行了分析,并通过一组迭代估算了冷热侧的压差使出口压力边界条件得以确定。数值计算得到的冷热侧流速作为工程算法的输入条件进行后续计算。通过与试验对比发现,该方法可完成对列管式换热器的设计校核,计算结果与实验数据间的误差在工程应用允许范围内。     

Experimental and numerical investigation on the exergy and entransy performance of a novel plate heat exchanger

There has been increased attention on various types of plate heat exchangers because of their high efficiency and compactness. This article presents an investigation of heat transfer and fluid flow performance of a novel plate heat exchanger based on numeric studies and experimental tests. Parameters of the novel plate heat exchanger are analyzed and discussed. The thermo-hydraulic transfer performance of different plate heat exchangers is comprehensively analyzed using the exergy and entransy principle. The results indicate that the novel plate heat exchanger has better thermo-hydraulic transfer performance than the smooth plate heat exchanger. The result of this study provides a paradigm for the optimal design of plate heat exchangers.     

Performance of a compact,spiral coil heat exchanger

A spiral coil heat exchanger consists of a number of horizontal layers of spirally wound, finned tubes connected to vertical manifolds at the inner and outermost turns of each coil. This design has advantages in heat recovery and air-conditioning applications. Two theoretical models to predict the performance of this compact heat exchanger are presented based upon unmixed and mixed air-flow considerations. Results of experimental studies on a laboratory model of the spiral coil heat exchanger agree well with the predicted performance of the theoretical models. Charts of effectiveness vs NTU suitable for design are presented.     

Thermodynamic design data for absorption heat transformers—part III. Operating on water-lithium iodide

Derived thermodynamic design data, including Carnot coefficients of performance, enthalpy-based coefficients of performance with and without an economizer heat exchanger and flow ratios for possible combinations of operating temperatures, are calculated for absorption heat transformers operating on a system in which water is used as the working fluid and aqueous lithium iodide solution as absorbent. The effects of operating temperatures as well as economizer heat exchanger on the performance of the absorption heat transformer are illustrated graphically.     

Thermodynamic design data for absorption heat pump systems operating on water-lithium iodide—part II. Heating

Derived thermodynamic design data, including Carnot coefficients of performance and enthalpy-based coefficients of performance (for heating) with and without an economizer heat exchanger for possible combinations of operating temperatures are calculated for a system in which water is used as a working fluid and aqueous lithium iodide solution as absorbent. The effects of operating temperatures as well as economizer heat exchanger on the performance of an absorption heat pump are illustrated graphically.     

翅片长度对纵向翅片扁管换热器换热性能的影响

纵向翅片扁管换热器是一种新型换热器。气体沿扁管轴向方向流动,与管内介质的流动路径平行,可强化传热,减少气侧阻力,不易积灰结垢,维护方便。利用数值模拟方法,以纵向翅片扁管换热器为研究对象,分析翅片长度对换热性能的影响,对换热器的翅片长度进行优化。研究表明,不同进口风速对应不同的有效纵向翅片长度。随着进口风速的增大,翅片的有效长度越大。