布雷顿循环冷端空冷换热器设计与变工况运行特性分析

作为布雷顿循环系统中的重要冷端部件,气体冷却器的性能对循环系统结构紧凑性和运行高效性有重要影响。分析了一种新型横流印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)—板翅混合式气体冷却器的工作性能及影响因素,对该种换热器建立了一个数值计算模型,并编写MATLAB程序验证其可靠性;基于此,对该类冷却器进行了设计,其功率密度均在1 MW/m^(3)以上,属于紧凑型换热器;其次进行了变工况性能分析,给出了冷却器的压降和换热性能随循环工质和冷却空气进口状态的变化规律,并比较了布雷顿循环工质为超临界二氧化碳、氮气、空气时冷却器的换热特性和压降特性,结果表明,冷、热流体流量的改变对换热特性的影响最明显。研究结果对布雷顿循环空冷换热器的设计与运行具有参考意义。

气井井口天然气水合物预测软件设计

天然气水合物的生成会对气田井口生产天然气带来极大困难,准确预测水合物生成位置及条件对气井井口水合物防治至关重要。基于VisualBasic6.0平台设计出气井井口天然气水合物生成预测软件,通过运行分析得到天然气气井井口温度、压力及流量对天然气水合物生成位置的影响。

螺旋折流板换热器热力设计方法及其实验校核

提出了用于螺旋折流板换热器壳侧阻力及换热性能预测的关联式,即通过一系列修正因子对流体掠过理想管束的阻力及换热关联式进行修正后获得具体换热器的阻力及换热性能参数,并基于Bell-Delaware方法,总结了用于螺旋折流板换热器的热力设计方法,该方法可用于螺旋折流板换热器的设计和校核。同时,选用一台螺旋折流板油冷器实际产品进行了实验测试,获得了其壳侧压降和总传热系数,并将测试获得的壳侧压降和总传热系数用于热力设计方法的校核,通过对比发现,所提出的热力设计方法可以基本满足工业设计的初步设计要求。

热轧纯铝板带道次温降近似计算法

推荐基于轧件厚度减缩系数KH的热轧道次温降计算公式,与实测数据对比,能较好地均衡符合实测结果,能为优化热轧压下规程例行条件。

600MW超临界CFB锅炉的水动力计算

在较低的质量流速条件下,对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉采用一次垂直上升的奥氏体钢光管、碳钢光管、四头内螺纹管、单头内螺纹管的水冷壁管进行了水动力计算。结果表明:(1)降低水冷壁管的摩擦阻力系数可以减缓热偏差,并降低总压降;(2)随着偏离中心管距离的增加,4种水冷壁管的热偏差均降低,摩擦压降、加速压降也逐渐降低,而重位压降逐渐增加;(3)随着偏离中心管距离增加,4种水冷壁管的流量偏差变化趋势不同,奥氏体钢光管的流量偏差逐渐降低,碳钢光管的流量偏差先增加后降低,而四头内螺纹管和单头内螺纹管的流量偏差都逐渐增大。

各级抽汽等效热降的简捷算法

在对热力系统进行局部定量分析之前需要首先确定新蒸汽的等效热降和各抽汽段的等效热降。由于各抽汽段等效热降的传统算法比较繁琐,通过深入研究等效热降理论,应用线性代数理论导出了一种求取各抽汽段等效热降的简捷算法,该方法能够针对不同的热力系统进行迅速准确的计算,适用于一次再热机组,非再热机组,供热机组及超临界二次再热机组等任何类型的机组,对于变工况运行也是适用的,具有很好的通用性。最后,采用该简捷方法,对某一次再热机组进行了验证。

超临界蒸汽注射井筒散热损失及压力降的计算

注蒸汽是目前世界上热力开采稠油的有效方法之一 ,而超临界蒸汽注射是这一方法的新发展。通过对动量方程、能量方程、散热方程等控制方程的求解来研究井筒散热损失、压力降和套管温度随注入时间、注入流量和压力、井筒深度的变化规律 ,并用 FORTRAN语言编制计算机程序 ,得到计算结果。可供现场操作中选择注汽参数及设计加热系统时选择锅炉参数的参考。

水平双管程液-固循环流化床中颗粒分布和压降

为促进流化床换热防垢节能技术在水平双管程换热器中的应用,设计和构建了一套冷模透明水平双管程液-固循环流化床换热装置。以水和聚甲醛颗粒为工质,利用电荷耦合器件(CCD)图像测量和处理系统及压差传感器,考察了颗粒加入量(0.50%~1.25%)和循环流量(6~11 m^(3)·h^(-1))对颗粒分布和压降的影响。结果表明:上管程的颗粒分布更为均匀,下管程内存在"死区",上、下管程的固含率均沿重力方向增大。上管程的颗粒分布不均匀度随循环流量的增加而波动,下管程则先迅速增大再逐渐减小。上、下管程的颗粒分布不均匀度均随颗粒加入量的增加而波动。压降比率随循环流量和颗粒加入量的增加而波动,在实验范围内的最大值为18.3%。绘制了操作参数对颗粒分布和压降影响的三维图,以确定较适宜的操作参数范围。

轴流式双壳程缩放管管壳式换热器的工业试验

对栅形网板支承的双面强化传热缩放管束在轴流式双壳程结构管壳式换热器中的液-液传热强化及流阻性能做了工业试验,流体介质为三甲苯工作液及水。试验结果表明,与传统单弓形折流隔板支承光滑传热管的管壳式换热器相比,总传热系数提高63％,壳程压降可减少18％。

火电机组热力系统抽汽等效热降矩阵算法

在对热力系统进行局部定量分析之前首先需要确定新蒸汽的等效热降和各级抽汽的等效热降。各级抽汽等效热降的传统算法比较繁琐,通过深入研究等效热降理论,应用线性代数理论导出了一种求取火电厂热力系统抽汽等效热降的矩阵算法,利用该方法能够迅速准确计算出不同热力系统各级抽汽等效热降,具有很好的通用性。

含蜡热油管道稳态与瞬态的温降计算

含蜡热油管道在设计及实际运行过程中,油品密度、粘度、比热容沿程随温度变化,沿线流型与流态也不断变化,这些都是计算管道温降必须考虑的因素。从能量方程出发,计入析蜡潜热的影响,推导出管道沿线流量变化不大时的瞬态温度方程,并利用三特征线方法进行求解,提高了含蜡热油管道的计算精度,并为其设计计算及仿真软件的开发提供了理论依据。

扰流柱形状对流动换热特性影响的数值研究

运用FLUENTCFD商用软件对装有圆形、准水滴形、椭圆形和水滴形4种扰流柱叉排阵列矩形通道内的流动和换热进行了三维数值模拟,获得了通道内流场、压力场以及局部对流换热系数分布的基本特征,并对扰流柱通道的换热特性和压力损失特性进行了对比分析.计算结果表明:装有水滴形扰流柱阵列矩形通道的压力损失系数分别为前3者的44.1%、70.5%和79.8%,而恒热流壁面的平均对流换热系数相对于前3者而言分别降低了18.5%、12.4%和3.8%,压力损失降低的幅度明显高于强化换热的减弱.水滴形扰流柱是一种具有综合性能、替代常规圆形扰流柱的理想结构.

套管双壳程连续螺旋折流板换热器性能数值模拟研究

研究了一种新型套管双壳程连续螺旋折流板换热器,套管将壳程分为内外两部分,内壳程无折流板,外壳程采用连续螺旋折流板。建立了换热器的三维模型,采用分离式求解器,SIMPLE算法,k-湍流模型,借用CFD软件FLUENT对套管双壳程连续螺旋折流板换热器和传统弓形折流板及传统单壳程连续螺旋折流板换热器壳程流动和换热特性进行模拟研究,结果表明:相同壳程进口流速下,套管双壳程连续螺旋折流板换热器的壳程压力降比弓形折流板和单壳程连续螺旋折流板换热器降低平均值分别为62.17%和22.76%,传热速率比这两种换热器均提高了25.98%和21.79%,单位传热量的压力降相比于这两种换热器降低平均值分别为68.93%和38.69%。

含蜡原油热输管道沿程温降计算

根据含蜡原油在三个不同温度区域的比热表达式,从能量平衡关系式出发,推导出了含蜡原油热输管道沿程温度分布的计算公式,并与苏霍夫温降公式进行了比较,认为采用给出的温降计算公式可以得到更为准确的总传热系数,该计算公式应用于管道设计中,可延长热站站间距离,降低出站油温,并可进一步降低管道最低允许输量。

带肋U型通道中的汽雾/空气流动与换热数值研究

采用SST湍流模型对静止带肋U型通道中的汽雾/空气流动与换热特性进行了数值研究,分析了不同汽雾初始直径和初始质量浓度对汽雾/空气冷却性能的影响,比较了汽雾/空气、空气和蒸汽3种冷却工质的换热性能。研究表明:汽雾初始直径越大,汽雾流动距离越大,并存在一个最佳的初始直径;汽雾质量浓度增加,汽雾流动距离增大,汽雾的换热效果、阻力损失和热力性能因子增大;在雷诺数为40 000时,汽雾/空气的通道平均努塞尔数因子相对于蒸汽和空气分别增加了8.6%和25.39%,热力性能因子分别增加了6.58%和23.47%。

管壳式换热器的工艺设计

介绍在工艺设计中如何确定管壳式换热器程数,以及如何降低换热器的压力降。

压水堆核电机组二回路热力系统汽水流量分配计算的研究

以常规热平衡方法为基础,将等效热降法应用于压水堆核电机组二回路热力系统汽水流量的分配计算,计算结果与常规热平衡法完全相同,并可简捷快速地计算出热力系统连接方式以及局部参数变化对汽水流量分配的影响,为压水堆核电机组二回路热力系统应用热力学第二定律进行定量分析奠定了基础。

管板分程隔板槽面积的计算与分析

介绍了管壳式换热器换热管三角形排列、正方形排列时管板分程隔板槽面积的计算原理和方法。同时以浮头换热器为例,分析了隔板槽面积对管板计算厚度的影响,以期对广大的工程设计人员更好地理解和运用标准,使设计更符合规范的要求提供有益的参考。

绕管式换热器单相流计算方法及实验对比

为了绕管式换热器的准确设计计算,针对Schmidt和Gilli关于绕管式换热器单相流的管程和壳程的对流换热及流动压降的计算关联式,文中通过实验及理论分析,给出了修正关联式。制作了一台按照典型绕管换热器结构设计的试件,用于水-水对流换热实验,得到了分别改变管程水速和壳程水速的传热系数图和流动压降图。通过Schmidt和Gilli公式的计算值与实验值的对比,采纳了Schmidt关于管程对流换热的计算关联式,对壳程对流换热计算关联式以及管程和壳程的流动压降计算关联式进行了改进。改进后的计算关联式进行计算后的传热系数及流动压降与实验数据吻合较好。

火电机组排汽焓在线计算方法的研究

根据火电机组热经济性在线监测的特点 ,利用熵增原理 ,结合温熵图、热力单元矩阵分析法和等效热降理论对汽轮机排汽焓的计算方法进行探讨 ,实现了火电机组在线监测系统中汽轮机排汽焓的在线计算 ,为机组实时热经济性分析提供了依据。图 3表 2参 9。