开架式气化器预冷过程海水膜传热分析

为了减少开架式气化器换热管表面结冰，设计一种新型高效换热管，并采用ANSYS Workbench软件对预冷过程中换热管表面海水膜温度场和速度场进行模拟。分析发现：结冰主要发生在预冷过程中的非稳定阶段，该阶段海水膜厚度影响温度场和速度场的分布，海水膜越厚，温度越高，速度越大；稳定阶段，海水膜厚度对温度场分布和接近冰点温度海水量的多少影响不大，而使海水膜速度分布逐渐趋于均匀，并在左右肋两侧形成四个涡旋，距离LNG进口端越远，旋涡运动越剧烈。     

基于欧拉壁面液膜模型的管内蒸汽冷凝流动和液膜特性的数值模拟研究

采用ANSYS FLUENT软件建立了基于欧拉壁面液膜模型的光滑管内蒸汽冷凝流动过程的三维数学模型。模拟管长为500 mm,内径为38 mm。模拟工况为入口蒸汽饱和温度分别为70℃,总传热温差为5℃和7℃,入口蒸汽速度为14²0 m/s。模拟结果表明,液膜厚度在管道底部随着流动距离的增加而增加,液膜厚度在管顶部先增大后趋于稳定,更大的蒸汽入口速度产生更高的液膜厚度。液膜流动速度在管道底部随着流动距离的增加而增加,液膜流动速度在管顶部先增大后缓慢降低,更大的蒸汽入口速度产生更高的液膜流动速度。     

叉流式新风换热器数值模拟

换热器是新风系统的核心部件,以某品牌新风换热器为模型,对该换热器进行数值模型,分析换热过程中换热和流动特性,以及流速、流道高度对换热性能的影响。建立不同流道高度时新风侧温差、压差、努塞尔数、阻力系数、综合传热性能因子随速度的变化关系。发现在换热器内存在"换热死区",随速度增加"换热死区"范围增大,在流速0.5m/s～1.6m/s、流道高度3mm～5mm范围内,增加流速可提高换热能力、减小阻力系数,但压降同样增加;相同速度时,提高流道高度不仅提高了换热性能,还减小了压降。     

工程车辆翼型管散热器冷侧翅片信噪比分析

为提高某工程车辆管片式散热器综合性能,以降低空气侧压力损失为前提,选用NACA23021翼型建立散热器换热管代替原有的扁平管,利用fluent对改进前后散热器空气侧换热系数和压力损失进行仿真分析,并对比两者的综合性能评价因子;进一步分析结构参数对翼型管翅片散热器性能的影响,利用正交试验与信噪比相结合分析各结构参数的敏感度。研究结果表明:在入口空气流速2～10 m/s范围内,散热器空气侧换热系数和压力损失的试验与仿真误差值小于5%;在仿真区间内,NACA23021翼型管翅片的综合评价因子较扁平管翅片略高,在入口10m/s时高出约23%;通过信噪比分析,得出换热管的长径对翼型管散热器性能影响最大,为28.88%,管列距、管类型和管排距对其影响次之,分别为23.91%、20.50%和11.18%,翅片间距和翅片厚度对其影响最小,分别为9.63%和5.90%。     

球突翅片表面的数值模拟和特性分析

本文运用适体坐标下同位网格SIMPLE算法对具有浅椭球突的翅片表面进行了数值模拟和特性分析;研究了翅片上叉排布置三排椭球突时在不同流速下的流动和传热特性,分析了在2 m/s流速下球突冲压高度以及冲压面椭圆长、短轴变化对换热和流动特性的影响.     

高粘度流体横掠花瓣管管束的参数优化

运用数值模拟和正交试验的方法,设计并开展了高粘度流体横掠花瓣形翅片管管束的试验。试验选取了实际中一个有代表性的结构进行建模,依据流速、翅片高度、节距和偏转角度的不同取值进行分组,对每一组数值计算,从而确定了流体在花瓣形翅片管管外流动的对流换热系数α和压降Δp的影响因素及其影响情况。用传热综合因子η来评估传热效果的好坏,结果表明u=0.5m/s,a=2.5mm,b=0.9mm,β=6°为最优的参数组合,综合传热因子达到1.9。     

翅片结构参数对纵向翅片扁管换热器换热性能的影响

以纵向翅片扁管换热器为研究对象,分析翅片长度、翅片高度及翅片间距对换热性能的影响,并对换热器的翅片结构参数进行优化,得出进口风速为2m/s时理想的翅片结构参数为:翅片长度为400mm、翅片高度为25mm、翅片间距为2.7mm.     

圆翅片叉排热管散热器流动和传热特性数值分析

文中针对三维坐标系下,圆翅片叉排热管散热器的流动和传热特性进行数值模拟研究。分析了三个主要影响因素:翅片间距、翅片厚度和排间距对平均换热系数、流动摩擦系数和热阻的影响。翅片间距分别为6mm、7mm和8mm,翅片厚度分别为0.8mm、1mm和1.2mm,排间距分别为21.7mm、23mm和24.3mm。模拟结果表明:随着迎面风速增加,摩擦系数减小,传热热阻减小;随着翅片厚度的增加,摩擦系数减小、换热能力增强,热阻在大Re时增大明显。随着翅片间距的增大,摩擦系数增大,换热能力提高,热阻增大;随着排间距的增大,摩擦系数在正三角形管排布时的值上下变动,且只有排间距显著增大时,换热能力和热阻才会增大。     

半椭圆管水平降膜液膜厚度图像数字化处理研究

在不同喷淋量Q、管间距S、布液高度H下对半椭圆管水平降膜液膜厚度变化进行研究,同时与圆管、椭圆管的液膜厚度进行了对比,运用图像数字化处理得到降膜过程的气液界面线以及半椭圆管液膜厚度随管壁周向角变化情况。结果表明:对于相同截面周长的圆管、椭圆管和半椭圆管,在相同工况下,半椭圆管的平均液膜厚度最小;随着喷淋量的增加,液膜厚度先增加后变小;随着布液高度的增加,液膜厚度逐渐变薄;随着管间距增加,液膜厚度逐渐变薄;截面周长为79.8 mm、长短轴比为2.1的半椭圆管在喷淋量Q为0.14 L/min、布液高度H为15 mm、管间距S小于20 mm,液膜厚度稳定,有利于充分换热。     

入口节流微通道换热器内相变传热特性

设计加工一种带有入口节流结构的铜基微通道换热器,理论分析其传热模型、实验测量微通道换热器内相变换热的传热特性和压力特性。结果表明:换热器内部的热传递过程为其主要换热模式;换热器表面温度随加热热流密度的增大而增大;微通道入口流速对表面温度影响较小;入口工质过冷度线性影响换热器的表面温度。热流密度在不同阶段对换热系数有不同影响,热流密度为360 W/cm~2时,换热器换热系数出现最大值;换热器压降随热流密度和系统流速的增加而增大。