基于效能-传热单元数的回转式空预器换热性能计算方法

针对回转式空气预热器(空预器)换热效率计算,提出了一种不需要烟风流量热容比修正曲线的近似方法,烟风流量热容比修正曲线在PTC 4.3的空预器效率计算中是必须的,但又是难以得到的。本方法以效能-传热单元数原理为基础,通过分析大量的、涵盖多种煤质和多种容量的锅炉空预器设计参数,得到不同传热单元数下的空预器效能和烟风流量热容比的关系,进而建立了空预器换热效率的计算模型。以某机组的空预器改造为例,采用该模型计算了空预器换热效率,得到的结果较为准确,与设计值和实际情况相符。

液体循环热回收系统性能参数模拟与优化设计

为了降低洁净室全新风空调系统的能耗,基于深圳某生物医药洁净车间的液体循环热回收系统,采用效能-传热单元数法建立盘管数学模型,模拟系统性能参数,并设计正交试验分析因素主次和优方案,最后提出一种加强换热的措施。研究结果表明:水流量在2.5kg/s时,盘管换热量达到峰值。室外温湿度增加,热回收量最大增幅88%,室内温湿度增加,热回收量最大减幅14%。通过正交试验结果表明:影响热回收量的因素主次为水流量、室外温度、室内温度、室外相对湿度、室内相对湿度,优方案为水流量3.5kg/s,室内温度24℃,室内相对湿度50%。加强换热后系统总体节能20kW。

冷凝器流程布置的数值模拟研究(1):数学模型的建立与验证

基于传热单元数法,建立了冷凝器的数学模型,模拟了两种不同流路冷凝器的换热性能和阻力特性。对比结果表明,冷凝器沿管长的壁温分布与前人的实验结果较为一致,阻力计算结果与实验结果最大偏差为7%,该模型可以用来比较不同形式流路对冷凝器性能的影响。

化工原理教学中传质对传热教学的启发及运用

通过对比吸收与传热的假设和模型,寻找出它们的共同点,进而借鉴吸收的处理方法,推导出逆流传热中传热单元数和传热单元长度的计算公式,绘制了传热单元数的图形,并提出了定性分析传热操作型问题的基本思路。通过对比建立了传质和传热之间的联系,使它们不再是分散的知识点,这有利于学生对化工原理知识的理解和掌握。

化工传热过程计算方法的分析

通过分析比较化工传热过程计算中的平均温度差法(MTD法)和传热单元数法(NTU法),找出了它们之间的内在联系,结合这两种方法的优点,组合成了一种新的计算方法,应用于化工传热过程的计算,可使计算过程大为简便,同时又可评价换热设备流动型式的合理性。

三元双向相变储能换热器的数值模拟与分析

目的建立应用于通信基站中的相变储能空调系统中的相变储能模块,使得空调系统达到在夜间利用室外自然冷源和低压电同时给相变材料蓄冷,以解决通信基站等设备高负荷运作的高温地点中的冷负荷问题.方法建立了一种三元双向的板式壳式换热器,基于不同气候下基站房间的供冷需要,提出了相变储能空调工作的5种工况,并对该换热器的四种运行情况下的蓄、释冷情况进行了模拟仿真,最后对其传热单元数进行了计算.结果通过对相变储能换热器的模拟,得出其蓄、释冷过程中的温度分布,液相分布,蓄冷与释冷规律,计算得出笔者设计的此种相变储能换热器的综合传热单元数为3.5.结论笔者设计的相变储能模块可以满足对通信基站房间进行供冷的要求,具有较高的传热效能,在工程实践中具有可行性.

表冷器湿工况传热性能的简化预测方法

基于表面平均温度法和效能-传热单元数法,建立了水冷式表冷器湿工况换热的数学模型。该模型无复杂的模型设置和算法,无需表冷器的几何数据或详细性能数据,只需名义工况参数就能预测其性能;水侧和空气侧对流换热系数从名义显热量导出。根据数学模型,采用Modelica语言建立了表冷器的湿工况仿真模型。采用表冷器实测数据对新模型进行了验证。结果显示,新模型预测的换热器出口温度和换热量与实测值的偏差分别在6%和12%以内,每个工况只需10s左右的计算时间。

微型节流制冷器用翅片管换热器的数值模拟研究

微型节流制冷器因其快速冷却、结构简单紧凑而被广泛的应用在红外探测器、超导量子干涉器件、热像仪等器件的冷却。微型节流制冷器性能的好坏则取决于翅片管换热器内的流动特性与传热特性。通过数值模拟对翅片管换热器的热力学性能进行研究,数值模拟结果很好的揭示了翅片管换热器内的热力学特性。在此基础上,对微型节流制冷器进行了优化分析,结果表明了质量流量和换热器长度对换热器效率及制冷器理论制冷量的影响。

液体循环热回收系统性能参数模拟与优化设计

为了降低洁净室全新风空调系统的能耗,基于深圳某生物医药洁净车间的液体循环热回收系统,采用效能-传热单元数法建立盘管数学模型,模拟系统性能参数,并设计正交试验分析因素主次和优方案,最后提出一种加强换热的措施。研究结果表明:水流量在2.5kg/s时,盘管换热量达到峰值。室外温湿度增加,热回收量最大增幅88%,室内温湿度增加,热回收量最大减幅14%。通过正交试验结果表明:影响热回收量的因素主次为水流量、室外温度、室内温度、室外相对湿度、室内相对湿度,优方案为水流量3.5kg/s,室内温度24℃,室内相对湿度50%。加强换热后系统总体节能20kW。

板翅式全热换热器换热效率的数值计算

将板翅式全热换热器的传热传质模型简化为两种流体均不发生横向混合的交叉流型,利用热质传递类比律和数值计算方法,计算并绘制显热和潜热的ε-NTU线算图。通过将线算图与实验结果进行比较可知,线算图具有较高的精度,能够满足工程要求。根据数值计算和实验结果,面风速对潜热效率比显热效率的影响更为明显。

接触式烟气-水冷凝换热器的热工计算方法

对接触式烟气-水冷凝换热器的换热效率进行了分析,充分考虑影响换热效率的各种因素,包括喷嘴雾化粒径和换热器高度等,给出了接触式烟气-水冷凝换热器的热工计算方法,并制作了线算图。采用所提出的热工计算方法,对具体示范工程烟气-水冷凝换热器进行了设计,供暖季现场实测数据表明,烟气-水冷凝换热器的换热性能达到了预期目标。

燃料电池热管理仿真模型

根据燃料电池的热特性,对燃料电池汽车散热模块进行仿真计算,同时辅以试验验证,并用试验结果修正仿真模型.在燃料电池汽车散热模块仿真计算过程中采用了2种计算模型即对数平均数法和传热单元数法.用2种计算模型进行计算、分析,得到对数平均数法和传热单元数法都适合于燃料电池运行工况的散热计算.2种方法相比,对数平均数法在冷却液小流量时误差较大,而传热单元数法的适用工况范围广、计算的准确程度高,优于对数平均数法.

基于NTU的太阳能溶液集热/再生器性能分析

太阳能溶液集热/再生器是集太阳能光热转化和溶液再生于一体的装置,它能有效实现太阳能溶液除湿蒸发冷却系统的溶液再生。通过自定义总温差(ΔT0)和量纲1散热系数(hz)两个变量,得到以传热单元数为自变量的量纲1耦合传热、传质模型,并通过与相关实验对比对模型进行了验证。通过对空气和溶液入口参数变化对溶液集热再生性能影响分析,发现空气入口温度提高12℃、湿度降低12 g·kg-1,溶液出口浓度升幅分别提高30%和70%以上;溶液入口温度提高30℃,溶液出口浓度升幅提高160%以上。对4组量纲群分析,得到传热单元数NTU、流量比ASMR、总温差ΔT0和Lewis数Le的增加都能促进溶液再生。逆流再生比顺流再生的出口浓度增幅能提高10%左右。

内热型除湿溶液再生器溶液再生方式及装置性能分析

内热型再生器作为一种高效溶液再生装置其性能主要由溶液加热形式、热水流向、传热单元数及溶液空气相对流向等决定。该文基于装置内溶液、空气、热水三者间的能量和质量守恒,分别建立预热、内热再生器在2种热水流向下的顺流、逆流、叉流的数学模型,并进行理论性能模拟和比较。数值模拟发现大部分工况下内热型再生器再生性能为预热型的2~4倍,且受溶液–空气流量比和热水–空气流量比影响较大。热水与溶液流向相反时的再生性能要优于相同时,最大可高于5%。再生性能随溶液–空气传热单元数和溶液–热水传热单元数的增大而提高,且存在性能增长最快的组合曲线。另外再生过程中大部分情况下溶液和空气呈顺流时的出入口浓度差最大,叉流为其0.97倍左右,逆流最低时仅达到其0.87倍左右。该文研究结果为内热型溶液再生器设计优化提供理论依据。

工业换热设备能效评定方法的研究

综述了现有换热器性能的评价方法,根据工业换热设备的特点提出了以单台工业换热设备作为评定单元,以基本特征参数测试为基础,综合考虑设计、制造和使用管理等诸多因素的工业换热设备能效评定方法。

全焊接板式热交换器在较高NTU场合的设计及应用

结合石化装置典型工位传热工程设计实例,对全焊接板式热交换器在传热单元数NTU较高场合中的应用进行了介绍和分析。工业标定结果表明,全焊接板式热交换器是一种特别适用于较高NTU场合的高效节能设备。

适于在线应用的冷却塔出水温度简化模型试验研究

针对传统的基于传热单元数法得出的冷却塔出水温度数学模型存在的计算复杂、实用性低的问题,提出了一种基于对流换热与数据拟合的简化模型,该模型针对特定的冷却水系统,可有效减少测试变量的个数并简化计算步骤。对2种模型进行了试验对比,结果显示,基于试验数据的简化模型可将计算精度控制在5%范围内,满足基本精度需求,同时其计算简便,可通过前期试验数据的辨识来预测出水温度在不同工况下的变化,适用于在线节能控制应用。

热管技术在舰船冷却系统的适用性研究

通过对比研究,分析热管技术应用于舰船冷却系统时,与常规海水直接冷却和冷却水间接冷却之间的性能差异。研究表明,单级热管的换热效率相对较低,但可通过并联增加热管级数来改善换热性能,使之接近冷却水间接冷却。当舰船冷却系统换热器传热单元数(NTU)较小时,在条件允许的情况下,可考虑采用热管冷却,减少舰船冷却水泵需求;当NTU较大时,应慎重选择热管冷却型式。

基于简化模型的回热系统性能实时监测

回热系统是发电机组的主要辅助设备,实时监测回热系统的运行状况,对机组的安全性、经济性具有重要意义。由于在变工况条件下,电站回热加热器不同换热段的换热特性具有明显差异,且回热系统各参数具有鲜明的耦合关系。传统的回热系统传热计算过程复杂,致使回热系统的整体变工况特性计算不易收敛,或精度降低。针对典型的三段式回热加热器建立了变工况简化计算模型,同时,以300MW机组的回热系统为例,结合疏水冷却段效能的简化计算方法与回热系统变工况的逆序算法进行了计算分析。计算结果表明模型精度较高,同时该模型具有对现场测点数据依赖度小、计算方法简单、速度快的优点,对回热系统性能监测以及机组热经济性诊断具有一定的参考价值。