人字板型钎焊板式换热器对比分析

为提高人字板型钎焊板式换热器的换热性能,以同一组板片尺寸参数建立了三种不同设计参数的人字板型的换热器流道模型,在相同的边界条件下,使用流体分析软件FLUENT对这三个模型的流动传热进行了仿真分析,得到了这三种不同板型的换热器的速度场、流线图和温度场的分布。通过对比分析,得到以下结论:单向人字板型换热器的温度场分布更为均匀且流体速度较高,而且单向人字板型换热器的温差与换热量较高;双向人字板型换热器与多波纹人字板型换热器的温度等值线起伏较大。

人字形波纹板流动分布特性数值分析

对人字形波纹板进行流体分布数值模拟,获得了波纹板式传热元件流动分配区、主传热区的流场。引入流动分布参数描述流动分布均匀程度,给出了波纹板传热区流动分布特征参数大小。计算结果表明,介质在流道内分布不均匀程度较高,而进口导流区对流体流动分布具有显著影响。

三个关键几何参数对人字形波纹钎焊板式换热器换热性能影响的分析

以水-水热交换器为例，以CFD模拟软件为手段，以κ-ε模型为基础构建人字形波纹板式换热器模型，并系统分析波纹倾角、波纹深度、波纹间距这3个重要几何参数对换热器内部温度场、压力场、流场及平均努塞尔数和流动阻力的影响。研究结果表明，触点是板间换热效果最好的点，触点的扰流作用使流体在触点周围湍流程度最高，传热得到强化，这也是板式换热器内流体在雷诺数较低时发生湍流的主要原因；另一方面，流体经过触点后压力损失较大，是产生阻力损失的主要原因。波纹倾角是最重要的一个影响参数，最优波纹倾角在60°附近，此时换热效果较好而阻力尚未达到最大；波纹深度增加，平均努塞尔数增大，换热效果趋于好转，板间压力降也逐渐降低。但随着波纹深度的增加，结垢的倾向也会增加，因此较为合理的波纹深度应该在4～5mm之间；在给定的边界条件下，通过计算所得的波纹间距与波纹深度之比在3～4范围内时换热器性能较好。

波纹角对波纹竖板冷凝换热特性的影响

为了提高板式换热器的换热性能,探究换热板片的波纹角对波纹竖板冷凝侧换热特性的影响,优化其结构参数,采用建模计算的方法定量分析了波纹角对板片换热面积、液膜下落时间、流体努塞尔数、摩擦系数等参数的影响,并用可视化实验观察了不同波纹角下液膜流动路径的特点。分析结果表明,波纹角的变化对板片换热面积影响很小,可以忽略。波纹角越小,液膜下落时间越短,排液速度越快,液膜厚度越小,越有利于冷凝传热。波纹角越大,冷凝液的流动路径越接近波纹状流型,扰动越剧烈,增大了流体的雷诺数和努塞尔数,且雷诺数值越大,努塞尔数对波纹角的变化越敏感。流体与波纹板的摩擦系数也会随着波纹角的增大而增大,蒸气冷凝时产生的摩擦压降也越大。

人字形波纹板传热与阻力特性的数值模拟和试验研究

对板式低温多效海水淡化技术中的人字形波纹板式换热器进行了单相流换热试验和数值模拟,试验结果表明其换热系数较高,在低Re数下就能达到3000 W/(m^2·K)以上。通过建立三维模型,运用CFD软件对人字形波纹板内部的传热及阻力特性进行数值模拟,研究了波纹倾角β、波高h和波纹间距λ对人字板传热以及流动阻力的影响,模拟结果与试验值误差都在15%以内。数值模拟结果表明,波纹倾角从30°增大到60°,传热因子j约提高60%,继续增大波纹倾角,传热因子反而降低,摩擦因子f随着波纹倾角的增大而增大;波高从3 mm增大到6 mm,传热因子j约提高5%,但摩擦因子f增大1倍;波纹间距从5 mm增大到20 mm,传热因子j约降低30%,但同时摩擦因子f降低70%。建议板式低温多效海水淡化系统的板型参数:波纹倾角60°,波高3~4 mm,波纹间距15~20 mm。

秦山核电厂蒸汽发生器带钧波形板蒸汽干燥器的设计

文中详细介绍了秦山核电厂蒸汽发生器带钩波形板蒸汽干燥器的设计观点。

带钩波形板汽水分离器的试验研究

文中介绍了带钩波形板汽水分离器的结构特点和对它进行的试验研究。阐述了其结构因素对分离效果的影响及其工作性能。

人字形波纹板三维数值模拟及场协同研究

采用数值模拟方法,对软板-软板组合和硬板-硬板组合的波纹通道内的三维稳态湍流流场进行了数值模拟,定量计算了水在不同流道结构中的传热因子j及摩擦因子f,获得了波纹通道换热及流动状况随波纹夹角、波高及波节距的变化规律,进而对波纹通道进行了整体性能评价,并从场协同理论角度分析了人字形波纹通道强化传热机理。

法向机械载荷作用下人字形波纹板片承载能力试验

对板式热交换器的传热元件--人字形波纹板片进行了法向承载能力试验。对同种材料、同种板型、同种规格的板片进行了9组试验,其中单板、双板和三板承载试验各3组。试验得到了板片失效临界载荷及对应位移数据,了解了板片在不同支撑条件下的失效特征。试验结果及数据表明,从初始承载到结构垮塌,试样经历了接触、弹性承载、垮塌3个阶段。单板试样失效模式为波纹发生横向滑移,板片整体弹性失稳。双板和三板试样失效模式为板片间接触点先发生接触屈服,然后发生整体弹性失稳。评估了加载速度对板片承载能力试验的影响。

不同波纹夹角的人字形板式热交换器数值模拟

建立了由波纹夹角60、120°人字形板片组成的3种换热流道的主换热区模型,利用计算流体力学软件对3种流道内流体的流动和传热进行了数值模拟,分析了流道内的速度场、温度场和压力场。结果表明:人字形波纹的夹角是影响板片间流体流动形态的因素之一,流道的换热性能和压力损失均随人字形波纹夹角的增大而增大,并且波纹夹角的改变对流道压力损失的影响比换热性能更明显。

Formation mechanism of transverse crack in repair welding for thick plate of Q345 high strength steel

Transverse cracks occur usually in repair welding for thick plate of high strength steel. It needs multiple times of repair welding. The quality of production and deliver deadline will be influenced. Therefore, it is very significant to investigate the cause and control of transverse crack in repair welding. In this paper, both ends restraint crack experiment is developed to produce delay transverse crack for high strength steel. Metallographic results show that four types of cracks are found in repair welding metal zone and heat affected zone. Large chevron transverse cracks are found in repair welding zone. Lots of micro transverse cracks are found in inter-layer repair welding metal zone, root HAZ and two ends of repair welding individually. The distribution character and formation mechanism of the transverse crack are further analyzed through hardness testing and residual stress measurement.

人字形板式换热器板片结构参数对流动型式的影响分析

建立了人字形板式换热器换热区液-液换热的三维稳态流场模型,得到不同结构参数下板间流体的三维流线图,通过观察不同板片结构参数下流体的流线走向来研究板片结构参数对人字形板式换热器板间流体流动型式的影响,得到了板间流体随板片结构参数的变化规律,为板式换热器设计和性能优化提供参考。

经皮导板Chevron截骨治疗轻中度外翻的近期疗效观察

目的探讨经皮导板Chevron截骨治疗轻中度外翻的近期疗效。方法回顾性分析了济南市人民医院手足外科于2018年1月至2020年1月收治的12例轻中度外翻患者,所有患者均采用经皮导板Chevron截骨治疗,分析治疗后的临床疗效及并发症发生情况。结果治疗后,本组12例患者的第一跖趾关节跖骨间角(hallux valgus angle,HVA)、第1、2跖骨间角(inter metatarsal angle,IMA)均优于治疗前(P<0.01);治疗后,患者的视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评分、(the American Orthopaedic Foot and Ankle Society,AOFAS)踝-后足评分均优于治疗前(P<0.01);患者的治疗满意率达到91.67%;第一跖骨矫形后长度平均短缩1.34 mm,但矫形前后的跖骨长度差异无统计学意义(P>0.05);无伤口感染、皮缘坏死、不愈合等并发症发生。结论经皮导板Chevron截骨治疗外翻,术中截骨精确,可微创纠正外翻畸形,操作安全,疗效可靠。

人字形波纹板相变流动及换热特性研究

针对人字形波纹板流道内蒸发换热过程进行了三维建模和数值模拟,研究了不同波纹倾角下人字形波纹板蒸发换热时流动及换热特性,并与单相流换热特性进行了对比。结果表明,蒸发相变对人字形波纹板内流体的流动形态影响不大,波纹倾角对人字形波纹板表面气相体积分数分布影响较大;相同波纹参数下,蒸发换热换热系数比单相流换热换热系数提高20%~100%;随着波纹倾角的增大,蒸发换热增强,波纹倾角为75°时换热性能最优。

人字形支撑与横梁的板式连接节点的低周疲劳性能及设计建议

为保证往复弹塑性层间变形条件下人字形支撑与横梁连接的板式节点不先于支撑发生破坏,从节点板与被连接的人字形支撑构件的低周疲劳寿命入手,使用ANSYS和fe-safeWorks程序对由人字撑和节点板组成的支撑系统进行了大量非线性有限元参数分析,研究了工字形截面支撑翼缘宽厚比、支撑长细比、支撑或连接件最外端至梁下翼缘的距离(简称净距)、人字形支撑轴线交点位置等参数对支撑系统低周疲劳寿命的影响规律。基于我国抗震规范按不同抗震设防烈度而规定的支撑长细比和翼缘宽厚比的不同限值,在保证节点板低周疲劳寿命高于支撑的前提下,提出了板式节点人字形支撑端部净距的合理取值方法,为节点板的抗震设计提供了依据。

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。

连于人字形防屈曲支撑的横梁抗震设计探讨

通过3个算例,对采用人字形无粘结内藏钢板支撑剪力墙(即人字形防屈曲支撑)的防屈曲支撑框架结构的抗震性能进行对比分析,以探讨支撑屈服后超强和被撑梁跨中竖向支点作用的有无对支撑跨横梁抗震性能的影响。结果表明,3个算例的框架梁在多遇地震下均能保持弹性,且被撑梁的最大竖向挠度均出现在撑点两侧。罕遇地震下,3个结构中支撑屈服后被撑梁的最大竖向挠度均出现在撑点位置。考虑超强但不考虑支点作用设计的结构中框架梁塑性发展程度较小,而不计超强但考虑支点作用设计的被撑梁塑性发展严重,且横梁的挠度较大,导致层间的两根支撑因承受较大的竖向力而使拉、压支撑的轴向应力-应变曲线明显不对称,不利于支撑受力。

冠齿脉冲射流冲击平直靶板对流换热实验

采用红外热像测试技术对占空比(DC)恒定为0.5的冠齿脉冲射流冲击平直靶面,在不同雷诺数(5000~20000)、无量纲冲击间距(2~8)和工作频率(10~25 Hz)下进行了对流换热实验研究。结果表明:在小射流冲击间距下,冠齿脉冲射流冲击局部努塞尔数云图在射流驻点附近呈现较为明显波瓣状分布;冠齿喷管在脉冲射流冲击中依然体现出强化对流换热的作用机制,雷诺数和工作频率分别为10000和15 Hz工况下,射流冲击驻点附近的表面传热系数相对圆形脉冲射流提高幅度在20%~30%之间;在冠齿脉冲射流中,脉冲主动激励和冠齿被动诱导激励之间存在着内在的相干机制,导致其对流换热特性与冠齿连续射流和圆形脉冲射流有较大的差异。