列管式换热器强化传热研究及发展

简述了列管式换热器强化传热技术的进展及发展方向,管程强化传热采用螺纹管、横纹管、波纹管、缩放管、管内插入物、三维内肋管、翘片管等传热元件,壳程强化传热采用板式支撑、折流插式支撑、空心环支撑、管子自支撑等管束支撑结构。指出了列管式换热器研究中存在的不足。指出了今后的发展方向,为列管式换热器的研究和应用提供理论参考。     

超低流阻板式换热器的实验研究

一、前言 由于板式换热器具有一系列优点,近年来我国的实践证明,采用板式换热器在节约投资和节省能耗等方面都能获得良好的经济效益。为了在适宜应用板式换热器的温度和压力范围内不断地开拓采用板式换热器的领域,迫切需要研究开发出一种流阻很低的板式换热器。例如,正在研究开发中的低温供热核子反应堆,就要求开发出一种流阻小于50毫米水柱、传热系数高于1000 W/(m~2·℃)的板式换热器。而目前国内外的板式换热器     

数据机房新风-室内空气间接换热特性的分析

以数据机房新风-室内空气换热的板式换热器为研究对象,用DEST软件模拟了机房负荷,用ANSYS软件模拟了换热器的换热特性,通过模拟结果分析可知,换热器换热效率随着新风量的增加呈现先降低后升高的趋势,最高可达到0.65左右,传热系数随着新风量的增加而增大,换热器的换热量变化较为平稳,最小约为140W/m2。     

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。     

正六边形球面肋板式换热器优化设计

以球肋弧度和比例因子作为变量,对一种新型板式换热器一正六边形球面肋板式换热器进行了参数优化。选取煅耗散数和j/f因子作为换热器综合性能的评价指标,得到了结构参数的变化对传热性能、阻力性能以及(火积)耗散数的影响,总结了这两种评价指标在优化设计中的基本规律。最终确定了优化的板片结构参数和换热器运行参数,为该新型板式换热器的实际应用提供了依据和参考。     

伴随有水蒸气凝结的烟气对流换热的实验研究

本文通过实验研究了冷凝式燃气热水器中烟气伴随有水蒸气凝结的受迫对流换热过程。着重介绍实验系统、测试方法和对塔板式换热器和肋片板式换热器的实验研究结果。实验表明,有水蒸气凝结时的烟气对流换热系数远大于无凝结时的换热系数,可提高数倍。在冷凝式换热器中,塔板式换热器的换热系数大于肋片板式换热器。     

正六边形板式换热器传热和流动特性研究

本文研究了一种具有球面肋的正六边形板式换热器,分别对其两流体和三流体换热的情况进行数值模拟,讨论了其在顺流和逆流状态下的性能.与60°的人字形板式换热器进行比较,正六边形板式换热器在单位压降下的综合传热性能较优.本文还拟合了传热准则方程式和摩擦系数方程式.结果表明,该种新型板式换热器结构紧凑,布置灵活,具有好的综合传热...     

评价板式换热器传热及流阻综合性能的方法

板式换热器具有高传热系数及大流阻的特性。由于输送冷、热介质所需的泵功较大以及板片的造价较高,所以如何选择板型成为制造厂家和使用单位极其关心的问题。目前国内外没有统一的公认为较好的评价板型优劣的标准。本文作者分析了国内外的一些板式换热器资料,按热工及流体力学的基本理论,提出了一个评价板式换热器优劣的方     

板式换热器强化传热数值研究及热阻分析

以工业广泛使用的板式换热器为研究对象,模拟了人字型波纹板片和凹坑型板片内的流动和换热,得到了平均努塞尔数Nu、阻力系数和综合传热性能因子随雷诺数Re的变化,分析了凹坑深度对换热性能的影响。相同工况下,人字比凹坑型板片的换热效果好但阻力大,故后者综合性能更优。相同来流速度下,凹坑深度越小,综合传热性能越优。同时,对凹坑板式换热器的热阻分析表明,换热温差给定时,热阻越小,换热量越大,因此热阻也可以评价板式换热器的性能。     

升膜式板式换热器的换热性能研究

升膜蒸发是在换热器表面形成一层薄液膜,薄膜蒸发能够强化换热。文中研究采用光滑铜板的板式升膜蒸发器,以去离子水作为介质,在不同进水流量、不同加热量(热流密度)下,测定换热器某些点的局部换热系数,计算出总的换热系数,研究影响板式换热器升膜蒸发的因素和变化趋势。     

多效板式蒸馏淡化装置设计与研究

针对板式换热器传热系数高、设备结构紧凑、装机容量弹性大等优点,自主研制了一台2效板式蒸馏海水淡化装置,其内部换热元件采用人字形波纹板片,在板片两侧同步实现物理相变即蒸汽冷凝和海水蒸发,同时结合蒸汽热压缩技术,使装置的热能利用效率得到显著提升,减少总传热面积,降低设备投资。经测试,装置的实际产水量为33 t/d,造水比为4.7,产水水质为1.27μS/cm,各项性能均达到了预期指标。该装置的研制成功为大型板式蒸馏淡化装置的国产化提供了技术基础。     

复杂流道的阻力、传热试验及可视化研究

一、实验系统简介 新型换热器内的传热与流动是三维问题,因而主要靠实验研究,并配合定性理论分析解决问题。为了推动板式换热器等新型换热器的开发研究,建立一套有先进测量技术的实验研究系统十分必要。     

正六边形板式换热器的热力学分析

本文提出了一种新型的正六边形球面肋板式换热器,并对该换热器进行了基于熵产数的热力学分析。通过数学推导给出了换热器中局部熵产的计算公式,该公式是数值模拟计算求解换热器中局部熵产和总熵产的通用公式。借助数值分析软件ANSYS CFX 12.0,建立了换热器的三维物理模型,采用有限容积法对流体在球面肋形成的流道中的流动进行了热力学分析。得到了板片上由有限温差导热和阻力引起的熵产的具体分布情况,以及熵产数随雷诺数的变化规律,为后续板片的优化设计工作提供了参考。     

新型板式换热器的传热与流动特性

对一种新型相变板式换热器进行了实验研究,气侧流量范围为650~2000 kg/h,水侧流量范围为20~48m~3/h,重点研究了相变板式换热器总传热系数和压力损失随两侧流量的变化规律,并进行了相应的理论分析。实验结果表明:总传热系数随着气水两侧流量的增大而增大,且随气侧流量增大的程度更为显著;水侧压降随水侧流量的增大而增大,但随气侧流量的变化没有明显关系;气侧压降随两侧流量呈现相同的变化规律,即流量增大,气侧压降也增大。     

微燃机回热器设计参数对其性能影响分析

本文对不同结构微型燃气轮机回热器的回热效率及阻力等性能进行了比较分析。研究表明:随回热效率的提高, 板式及板翅式回热器总体积上升,阻力升高。另外,板式换热器在满足阻力条件下,可以通过改变板间距取到最小体积。在同等回热效率要求下,板翅式回热器体积远小于板式,其紧凑度更高,而阻力上升也不明显。     

基于板式换热器的天然气冷却模拟与实验研究

结合实际工程项目,针对某新型天然气冷箱液化流程中的三台钎焊板式换热器,采用双通道耦合换热模型,以分段线性插值法计算天然气物性,基于FLUENT软件进行了天然气冷却换热过程的CFD数值模拟仿真,并开展了该新型冷箱的实验测试研究。将数值模拟计算结果与HSYSY工艺流程设计值以及实验测试结果进行对比。结果表明,数值模拟计算结果与HSYSY设计值平均误差为4.94%,证明了采用CFD数值模拟方法对HYSYS工艺流程设计与设备选型进行校核具有一定的参考价值。数值模拟计算结果与实验测试结果平均误差为7.78%,证明了数值模拟仿真所采用的简化假设、换热模型以及求解方法对于板式换热器天然气冷却换热过程是合理的。     

城墙式叉流空气-空气换热器传热特性实验研究

通过改变空气-空气换热器送风速度和室内外温差两种变量参数,对板间距为5 mm的城墙式叉流空气-空气换热器换热效率进行传热特性实验研究。研究表明:(1)当送风速度为0.5 m/s时,换热器显热效率达到89%,相较于送风速度为4 m/s时,城墙式叉流空气-空气热交换器换热效率越高。(2)当室内外温差为14℃时,换热器显热效率达到93.8%,相较于室内外温差为4℃时,芯体通道内芯材传热因子增加,平均传热系数随之增加,换热器显热效率高51.8%,即送风温差越大,城墙式叉流空气-空气热交换器换热效率最高。     

新型平板热管式太阳能集热技术

利用二维微通道阵列平板热管,提出了全新平板式太阳能集热技术及其热水系统,测试了平板微热管基本性能,将其应用于平板太阳能热水器,研制成功了新型平板热管式太阳能热水器,测试了热水器性能,其逐时最高效率为87.82%,日平均效率高达65.98%,且不受时域和地域限制,并具有成本低、抗冻、承压、紧凑、轻巧、不结垢等优点,整体性能优越,应用前景极其广阔。     

R134a在板式换热器中的凝结换热实验研究

本文对R134a在板式换热器内的凝结换热特性进行了实验研究,通过测量换热器中冷却水及板壁温度获得了局部凝结换热系数随蒸气干度、质量流量及热流密度的变化关系.实验结果表明,凝结换热系数随着蒸气干度增加而增加.文章还将实验结果与部分文献数据进行了比较与分析.本文的研究为换热准则关系式的发展提供了实验数据.     

蒸汽加热竖直矩形窄通道流动沸腾换热的研究

为研究板式换热器内(蒸发-冷凝器)两相换热机理及流型特征,建立单侧蒸汽加热竖直矩形窄通道可视化实验系统,并进行实验研究。结果表明:在窄通道换热中,以核态沸腾换热机理更为活跃,流动沸腾受到抑制,表面换热系数最大值出现在核态沸腾区域;随着入口温度越高,表面换热系数最大点往左迁移,随着质量流量的增大,过冷段增加,沸腾起始点升高,表面换热系数最大点往右移;矩形窄通道主要出现泡状流、合并汽泡流、搅拌流和环状流四种流型;将实验数据与现有流型图进行对比,发现流型转变与质量流量、通道尺寸及加热方式有关。该研究为更好的设计板式换热器提供了理论依据。