多通道平行流扁管-紧凑式翅片相变蓄热器蓄/放热性能

工业余热浪费严重、利用率较低且实际应用过程中受到时间和空间的限制,需要高效蓄热技术和装置来解决此类问题。提出一种将多通道平行流扁管与紧凑式翅片相结合的新型相变蓄热器,以水为载热流体,月桂酸为相变材料。实验研究了载热流体注入方式、流量、入口温度对蓄热器蓄/放热性能的影响,并分析小温差下蓄热器的传热特性。结果显示,该蓄热器相变材料填充率为82.5%,紧凑式翅片的采用极大强化了相变材料侧换热过程,蓄/放热性能优良。当载热流体入口温度分别为45℃和41℃时,相变材料约在270 min和75 min完成相变,最小蓄/放热温差可达2℃,最小温差时的平均蓄热比功率为25.18 W/kg,平均取热比功率为20.23 W/kg。

车载紧凑式换热器高效轻质的性能优化研究

针对当前车载锯齿型板翅式换热器在某新型车辆有限空间内传热与流动阻力性能不足、整机质量大的问题,提出了一种车载锯齿型板翅式换热器的优化方案。首先,对4种具有不同翅片参数的空气-水车载锯齿型板翅式换热器进行了实验测试,探究了已有换热器的传热与流动特性;然后,基于实验数据构建了锯齿型翅片通道的三维数值计算模型,获得了适用结构参数范围更加宽泛且拟合精度良好的换热器流动换热关联式,同时基于换热器几何结构获得了整机质量计算模型;最后,结合非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)以及传热与流动阻力综合性能评价图,开展了车载锯齿型板翅式换热器关键翅片结构参数的多目标优化研究,给出了综合性能优异的换热器结构参数。结果表明:优化后锯齿型板翅式换热器的阻力系数降低了14.3%,综合性能评价因子增加了10.7%,整机质量减少了18.2%,实现了换热器高效轻质的优化目标。所提车载锯齿型板翅式换热器优化方案,对提升其综合性能与降低制造成本具有参考价值。

紧凑式下穿泵站设计——以西安市某下穿泵站为例

本文介绍了西安市某用地受限的紧凑式下穿泵站的工艺、结构、设备设计。该泵站位于机场专用高速下穿段,由于用地极其受限,无法采用常规的外侧绿地布设方式。本文采用海绵城市建设理念,结合水文水力计算分析、调蓄管道设计、土建构造和泵站集成等措施,在有限空间内实现了泵站的安全施工和稳定提升功能。通过“高水高排”、“低水低排”和“阻挡客水”的设计理念,有效减少了汇水面积,降低了泵站的设计流量。利用大口径调蓄管道消减雨水径流峰值流量,进一步减小了泵站规模与占地,利用桩板墙等支挡结构的应用解决了用地限制问题,确保了泵站在道路红线内的稳定排水功能。

紧凑式离轴三反光学系统设计

为解决地球遥感观测和星载激光雷达探测等领域对空间光学系统尺寸小型化、结构紧凑和高分辨率的要求,本文设计了一种基于Zernike自由曲面的紧凑式离轴三反系统,同时满足了长焦距、小畸变和宽工作波段的要求。该系统采用非对称、近圆形布局的离轴三反光学系统,并在第三反射镜采用了自由曲面的设计,通过在Zemax软件中设置适当的优化目标和方法,对光学系统进行设计优化。最终该系统有效焦距为800 mm,F数为4,视场角为12°×6°,畸变小于1%,工作波段覆盖可见光及近/中红外波段,在400 km轨道高度实现了1.5 m的地元分辨率(可见光)和2.5 m的地元分辨率(近红外),地面幅宽为80 km×40 km。并进行了系统像差、点列图、MTF等性能指标评估的分析与验证,结果表明该设计方案带来了高分辨率并提升了信息获取能力。

非对称紧凑式换热器内超临界二氧化碳与液态铅铋合金耦合换热特性研究

超临界二氧化碳布雷顿循环与铅冷快堆的结合被认为是最为理想的动力循环之一,系统通过中间换热器传递热量,其性能影响着整个发电系统的高效与安全运行。由于超临界二氧化碳和液态铅铋合金(LBE)物理性质和热输运性质差异显著,对称式结构无法匹配两侧工质的换热要求,构建了1种非对称式紧凑式耦合换热器,采用数值模拟方法研究了超临界二氧化碳与液态铅铋合金耦合换热特性。结果表明:提升冷侧流体入口速度会显著增强换热;增加热侧LBE入口速度时,总换热系数先降低后增加;提升换热器冷热流体入口温度,换热器的换热系数先减小后增大,存在最优值;在拟临界区内,强浮力作用会大幅提升冷侧换热,而加速效应则抑制换热。

物流分配的不均匀性对紧凑式换热器效能的影响

以一侧流体分配不均匀的换热器模型为基础 ,建立了物流分配不均匀性对换热器效能影响的数学模型 ,通过理论分析和计算 ,为研究换热器内部物流分配不均匀对其效能的影响提供了一种分析方法 .该理论模型包括连续模型和离散模型 2种形式 ,前者为研究物流分配不均匀引起换热器效能的下降提供了一种分析计算方法 ,后者为控制实验研究的精度提供了理论依据 .研究结论对换热器的优化设计具有重要意义 .

循环流化床锅炉紧凑式分流回灰换热器的试验研究

外置换热器是CFB(循环流化床)锅炉大型化的关键技术。为发展我国具有自主知识产权的大型CFB锅炉技术,针对国产200 MWCFB锅炉及大型化的需要,开发了一种新型外置换热器——紧凑式分流回灰换热器(CHE)专利技术,该换热器采用气动方式控制循环灰的分流量,同时兼有循环灰的冷却和回送功能,且为整体化结构。在一台4MW循环流化床热态试验台上对紧凑式分流回灰换热器的分流、调节、传热特性进行了系统的试验研究,并建立了传热计算模型,可用于实际锅炉的设计,为实现锅炉的模型化设计奠定了基础。研究结果可用于指导国产200MWCFB锅炉的设计。

新型紧凑式低温换热器的研究与进展

介绍了一些目前低温与制冷领域中使用的紧凑式换热器 ,对其结构、性能以及研究和应用情况进行了细致的分析和综述 ,同时也给出了一些作者的观点 ,为低温换热器的设计及以后的深入研究提供参考。

催化裂化提升管出口紧凑式旋流快分系统

基于旋流快分系统(VQS)在重油催化裂化工业装置中的成功应用与推广,提出了一种适用于重油催化裂化双提升管装置的紧凑式旋流快分系统(CVQS)。该系统由两级高效旋流快分器串联组成,第二级高效旋流快分器取代顶旋。采用紧凑式旋流快分系统不仅可以降低设备投资,而且可以显著缩短油气在沉降器内的停留时间,从而有助于解决沉降器内油气的滞留、返混和装置结焦等问题。在研究新型高效隔流筒和旋流头的基础上,考察了CVQS系统的两种串联方案的分离性能。结果表明,两级高效旋流快分器优化匹配后,系统的总分离效率大大提高,可以更好地实现气、固两相的快速高效分离。

新型扩散焊紧凑式换热器

相比高通量管壳式换热器、板(翅)式换热器,扩散焊紧凑式换热器是新一代高效换热器,其在高温高压等苛刻条件下表现出良好的综合性能,是实现节能和安全和谐统一的标志性换热器。从换热器的特点、分类、材料、力学性能、传热与流动设计、机械设计和应用等方面,系统地介绍了国外扩散焊紧凑式换热器最新研究成果。扩散焊接头的高温蠕变试验表明,其总塑性应变明显高于供货态母材和普通焊接接头;扩散焊接头具有良好的延展性和耐高温性能。基于氦气-水和氦气-氦气的试验系统,研究得出了不同流动通道参数下的传热因子和阻力因子的准则方程。还介绍了基于ASME Code对扩散焊紧凑式换热器简化结构的机械设计方法。目前,扩散焊紧凑式换热器广泛应用于海洋平台油气处理、天然气浮式气化装置、浮式天然气液化装置等海洋工程领域,并且在新一代核反应堆换热技术中呈现出潜在的应用前景。

内冷却紧凑式叉流除湿器性能数值模拟与分析

该文提出了一种内冷却紧凑式叉流除湿器,对的该除湿器的除湿以及再生过程建立了热质交换的二维动态数学模型,并运用全隐式差分格式获得了该模型的数值解,对影响该类除湿器工作性能的多种因素及其作用结果进行了分析和对比,为除湿器结构的设计、工作状态点的选择提供了必要的理论依据。结果表明,本文提出的内冷却紧凑式叉流除湿器的性能较普通固定床式除湿器的性能有显著提高。

紧凑式低放可燃固体废物焚烧装置设计、建造与工程验证

针对废物污染轻、产生量少的场合,开发了一套占地小、投资少的"紧凑式低放可燃固体废物焚烧装置",并进行了工程验证试验。结果表明:该装置工艺可行、整体运行平稳;操作简单、安全可靠;处理能力、减容比、减重比等各项技术指标均满足设计要求,烟气排放监测结果满足国家有关标准要求。

紧凑式换热器性能比较及经济性分析

在与管壳式换热器对比分析的基础上,综合说明了常用紧凑式换热器的结构、性能及应用情况。通过具体的工程案例,对板翅式换热器和热管换热器进行了性能比较及经济性分析,为换热器的投资、选型提供了工程依据。

紧凑式滤波器及其效果分析

针对实际工程应用中无源滤波系统占用空间受限制的问题,提出了无源滤波器与整流变压器紧凑化设计方法。首先理论分析了解耦机理;其次采用Ansoft对某一容量300 k V·A样机进行建模,结合降阶电感矩阵方法计算出变压器各绕组之间的耦合系数及紧凑式滤波电抗器电感值;最后,将样机应用于某一实际整流系统中。仿真结果与实验测量对比表明:紧凑式滤波器具有明显的谐波抑制效果。相比传统无源滤波器,紧凑式滤波器占用空间大幅降低,可广泛应用于整流机组空间受限的场合。

紧凑式全玻璃真空管热水系统热性能影响因素研究

为了研究多因素对紧凑式全玻璃真空管热水系统热性能的影响,搭建两套参数一致的全玻璃真空管热水系统试验台,在相同的环境条件下同时进行试验,试验结束后利用多元变量回归方程进行对比分析,结果表明:当积尘量和日均集热量均不变时,环境温度每增加1℃,贮热水箱内水所含的相对得热量和单位轮廓采光面积的相对日有用得热量都平均增加0.003;当环境温度和日均集热量均不变时,积尘量每增加1 g,贮热水箱内水所含的相对得热量和单位轮廓采光面积的相对日有用得热量都平均减小0.013;当环境温度和积尘量均不变时,日均集热量每增加1 MJ,贮热水箱内水所含的相对得热量和单位轮廓采光面积的相对日有用得热量都平均增加0.003。

紧凑式低放固体废物焚烧工艺装置设计及验证

焚烧作为处理放射性废物的主要技术之一,在世界范围内广泛应用。为满足部队、科研及核技术应用等废物产生量较少的单位的放射性废物焚烧处理需求,中国辐射防护研究院针对性开发了紧凑式低放可燃固体废物焚烧装置,并实现了工程应用。经试验验证,该装置技术指标能够满足设计目标和国家标准规范的要求。在处理能力相当的情况下,紧凑式焚烧设施占用的建筑面积减少为常规焚烧设施的1/30,人员减少为原1/6,能耗减少为原1/8,建造成本降为原1/8,并且可实现8 h/d间歇运行,大幅降低了建造和运行成本。

紧凑式换热器的设计及综合性能分析软件

开发了包括板翅式(平直式、百页窗式及穿孔形、锯齿形)和主表面式(CC、CU及CW)等几十种型面的紧凑式换热器的设计、优化、校核、性能分析计算机辅助设计软件.该软件由VisualBasic6.0编制,它具有良好的用户界面、人机对话功能及图形功能.并建立了包括工质物性、材料物性、70多种紧凑式换热器型面的结构参数以及无量纲摩擦因子f、传热因子j的数据库,该软件操作简便,运行稳定,可大大缩短换热器设计时间.

紧凑式换热器的精确模型控制

本文提出了换热器的精确模型控制方法,将获得的换热器数学模型以适当方式引入前馈控制器:当换热器入口有扰动出现时,前馈控制可以由模型获得准确的辅助流体调节量,从而将扰动作用消除在其对目标流体产生影响之前,达到换热器整体高精度、无滞后的控制。在换热器控制实验台上进行了反馈控制和精确模型控制实验,经过比较发现,模型控制无论是在动态过程的最大偏差上还是在调节时间上都优于传统的反馈控制。

紧凑式轧机无孔型轧制轧件宽展模型的建立

根据唐钢高线厂紧凑式轧机的具体情况 ,在Z Wusatowski宽展公式的基础上 ,用回归的方法建立了适用于大压下量、强迫咬入、无孔型轧制紧凑式轧机的宽展模型。

开孔泡沫金属紧凑式换热器高温力学性能研究

基于开孔泡沫金属的特性,研发板泡式热交换器,通过单轴拉伸试验获得316不锈钢泡沫金属的短时力学性能和长时粘弹性参数,在此基础上引入小挠度薄板理论,将板泡结构简化作支承于地基上的薄板,基于对应性原理和数值逆变换方法,采用FORTRAN90编制程序,计算板泡结构的粘弹性弯曲变形和粘弹性弯曲应力,并与有限元模拟结果进行对比,验证该分析计算方法用于表征承压板泡式热交换器结构粘弹性行为的可行性与准确性。进而分析开孔泡沫金属结构参数对板泡结构的粘弹性弯曲变形和粘弹性弯曲应力的影响情况,结果表明开孔泡沫金属的孔隙率对板泡结构的安全性影响相对较大。