单管多翅片排管蒸发器结构优化的数值模拟研究

为解决单管双翅片排管蒸发器翅片效率低、降温速率慢和原材料消耗量大的问题,通过模拟分析翅片间夹角对传热性能的影响,得到单管双翅片和四翅片的降温时间、温度场、速度场、传热系数和制冷量指标。结果表明,四翅片排管蒸发器下部翅片夹角越大,传热效果越好。单管四翅片排管蒸发器1的传热系数最大,相对于单管双翅片排管蒸发器提高了13.4%;单管四翅片排管蒸发器1的单位管材制冷量最高,相对与单管双翅片排管蒸发器提高了38.6%。研究为单管多翅片蒸发器结构优化提供了支撑。

经典单排管冻结温度场的瞬态适用性研究

在冻结法施工过程中,对于冻土温度场的研究非常重要。很多学者根据理论和实践推导出一些用于分析温度场的公式,但目前的研究还主要集中在温度场的稳态分析,对于温度场的瞬态分析研究较少。该文通过对经典巴霍尔金单排管公式的瞬态分析,将巴氏公式计算的结果同瞬态数值模拟结果进行比较,进而探讨影响巴氏公式在冻结过程中的准确性和适用性,以便实际工程选用参考。

天津滨海新区浅层超软土加固技术现场对比试验

分析天津滨海新区浅层超软土加固处理存在的问题,提出常规方案、单排单管方案和单排单管加密方案。依托天津滨海新区某工程,开展现场对比试验。结合各种监测检测成果,对比分析3种方案加固效果,并提出进一步优化改进建议。工程实践表明,经过3种方案加固处理,吹填淤泥表层会形成具有一定强度和厚度的硬壳层,土体物理力学性质明显改善,均能满足后续吹填砂垫层和机械插板的施工要求。另外,单排单管方案和加密方案加固效果明显优于常规方案,尤其有利于硬壳层厚度的形成。从长远加固效果角度出发,单排单管方案及加密方案更可取。

国产空冷单排管流动和传热性能研究

波状翅片扁平管,即单排管是直接空冷凝汽器的一种基本换热元件。单排管外空气侧的流动和传热性能研究,对于直接空冷凝汽器的优化设计和安全运行具有重要的意义。在不同迎面风速下,对国产空冷单排管空气侧进行三维数值模拟,并对速度场、温度场进行分析和研究,拟合出单排管阻力和传热系数随迎面风速变化的计算公式,为直接空冷系统的优化设计提供帮助。

全尺寸单排翅管耦合换热的异步CFD模拟

火电厂空冷凝汽器普遍使用单排蛇形翅管作为换热器基管。由于蛇形翅管翅侧几何特征复杂,管内凝结有相变相随,蒸汽到空气的传热经过多个耦合面,用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)同步模拟翅管双侧换热,存在很多困难。提出液膜表面剪切力条件下的管内冷凝模型,分析蒸汽至空气的耦合换热过程和换热面平衡条件,给出耦合换热量的计算方法。将全尺寸翅管换热的数值模拟分解成282个边界条件关联的CFD模块,实现了全管耦合换热的异步计算。对比CFD解与实验数据,两者吻合良好,表明,冷凝模型能正确仿真蒸汽冷凝,异步CFD策略是模拟全尺寸翅管双侧换热的有效方法。基于CFD解,分析了翅侧空气和管内蒸汽的流场特性。

单排管直接空冷换热元件性能试验

为了探究结构参数对空冷元件流动传热特性的影响规律,为空冷凝汽器优化选型提供参考,通过实验室性能试验,研究不同结构尺寸的单排管直接空冷换热元件的热动力性能。结果表明:迎面风速增加,单排管空冷元件传热系数增大,空气阻力亦随之增大;在元件结构参数基本相同的前提下,迎面风速一定,随着翅片厚度减小,空气阻力降低,换热效果增强。据此,将单排管空冷元件与双排管空冷元件的流动换热特性进行技术对比,发现在工程设计常用的迎面风速下,单排管空冷元件与双排管空冷元件的换热系数相当,而单排管空冷元件的阻力明显小于双排管。

涡流发生器强化直接空冷单排管换热的数值模拟

为了验证新型涡流发生器（柱面梯形翼）对直接空冷凝汽器单排管的换热有一定的强化作用,利用FLUENT6.3商业软件对安装柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管空气侧换热及流动特性进行了三维数值模拟。结果表明,Re数在300~900的范围内,与未安装涡流发生器的单排蛇形翅片扁管相比,带柱面梯形翼的翅片扁管的平均Nu数增大了123%,摩擦因子增大了111%,其综合换热性能（Nu/f）最多提高5.65%,这说明柱面梯形翼对翅片扁管有强化传热的作用。在模拟过程中,对实际直接空冷凝汽器蛇形翅片单排扁管进行了一定程度的简化,将计算区域按照翅片扁管的对称性尽可能缩小。并将数值模拟的结果进行了网格独立性验证,表明模拟结果的可靠性。

单排管外空气流动和传热性能的数值研究

大口径扁平蛇形钎焊翅片管,即单排管是直接空冷凝汽器的一种基本换热元件。在不同迎面风速下,对单排管空气侧进行三维数值模拟,并对速度场、温度场进行分析和研究,拟合出单排管阻力和传热系数随迎面风速变化的计算公式,可为直接空冷系统的优化设计提供帮助。

空气侧直接空冷凝汽器流动阻力特性分析

直接空冷系统轴流风机的优化选型和设计是空气供给系统设计的关键技术,它对于直接空冷系统的优化和经济运行具有重要的意义。轴流风机的风压取决于空气流经直接空冷凝汽器时各部分的阻力。分析了空气流经"A"形直接空冷凝汽器各部分时阻力产生的原因。确定了空气流经直接空冷凝汽器时各部分的阻力系数,可为直接空冷系统的优化设计提供帮助。

翅片间距对单排管性能影响的数值研究

单排管是直接空冷凝汽器的一种基本换热元件,单排管外空气侧的流动和传热性能研究,对于直接空冷凝汽器的优化设计具有重要的意义。利用计算传热学软件FLUENT,对不同翅片间距下单排管空气侧进行三维数值模拟,并对速度场、温度场进行分析和研究。可为直接空冷系统的优化设计提供参考。

空气凝汽器单排管束的阻力特性分析

直接干式冷却(直冷)系统轴流风机的优化选型和设计,是空气供给系统设计的关键技术。轴流风机的风压主要取决于空气流经空气凝汽器时各部分的阻力。分析了空气流经空气凝汽器单排管(束)各部分时产生阻力的原因,确定了单排管束各部分的阻力系数和静压变化规律,为进一步确定空气流经空气凝汽器倾斜"A"型管束时的各部分阻力奠定了基础,可作为直冷系统优化设计的依据。

直接空冷单排管换热器试验研究

通过试验研究掌握单排管换热器流动和传热规律,对于空冷技术的国产化具有重要的意义。详细介绍了试验台架系统和测量方案。在深入分析了单排管换热器流动和传热过程的基础上,利用传热风洞对单排管换热器进行了热工水力试验研究。采用保持空气入口温度不变,同时固定初始温差的方法,综合考察了单排管换热器的流动阻力和空气侧传热系数等关键参数,得到了在不同空气迎面风速下流动阻力和传热的关联方程式,为工程优化设计提供依据。另外,还分析了不凝结气体对单排管换热器传热性能的影响。

大气腐蚀对直接空冷单排管性能影响的试验研究

通过进行单排管铝翅片(A3003)的实验室模拟酸雨地区大气腐蚀加速试验,研究了腐蚀前后单排管束的空气侧阻力和热工性能的差异。结果表明,大气腐蚀12.8年的管束翅片表面出现密集点蚀,使得表面粗糙而引起空气侧阻力增大,管束换热系数降低,换热能力有一定程度的下降。

冷却空气分配对空冷凝汽器单排翅片管换热性能的影响

针对1 000MW机组空冷凝汽器(ACC)所采用的单排翅片管,利用计算流体动力学(CFD)软件,对迎面风速不同分布方式下翅片管的流动换热特性进行数值模拟,对比分析不同迎面风速分布对单排翅片管空气侧换热系数的影响。分析结果表明:采用迎面风速沿蒸汽流动方向逐渐降低的分布方式,可以提高翅片管的换热系数,有利于翅片管换热;呈抛物线分布的迎面风速优于直线分布的迎面风速。

单管多翅片排管蒸发器传热性能实验研究

针对食品冷链系统用传统排管蒸发器传热效率低、管材消耗量大等问题,采用ASHRAE 75~77标准中规定的热平衡法,在0℃和-18℃库温分别对应的5个不同蒸发温度下,对冷库用单管双翅片排管蒸发器和单管八翅片排管蒸发器的翅片效率、传热系数和制冷量进行实验研究。结果表明:单管八翅片排管蒸发器的平均翅片效率为96.03%,比单管双翅片排管蒸发器高5.3%;单管八翅片排管蒸发器的单位管长制冷量是单管双翅片排管蒸发器的2.5~3倍,其单位质量铝材制冷量比单管双翅片排管蒸发器高11%~36%;与单管双翅片排管蒸发器相比,单管八翅片排管蒸发器在同等制冷量下耗材减少10%~30%。

单排管空冷散热器换热及阻力特性研究

通过试验及数值模拟研究了单排管空冷散热器的翅片侧流动及换热特性,获得了相对翅片间距和相对翅片高度等参数对单排管空冷散热器的翅片侧换热和阻力特性的影响规律.随着单排管空冷散热器相对翅片间距的增大,翅片侧对流换热系数和阻力随之减小;随着相对翅片高度的增大,翅片侧对流换热系数和阻力也随之减小.

换热器加湿强化传热的实验研究

通过实验研究了干、湿工况下空气冷却器单排管翅片管的传热和阻力特性。结果表明,在同样条件下加湿后阻力增加,风速越大阻力增加越多;加湿后由于表面的蒸发使换热系数随之增加。根据实验结果分析给出了加湿后空气冷却器的换热系数计算关联式,为室外空气冷却器的设计提供参考。

新近吹填淤泥地基浅表层加固现场对比试验

浅表层加固技术具有缩短工期、降低造价的优点。但同时工程实践中也发现一些问题:加固后土体均匀性差;加固后形成的硬壳层厚度和强度有限;滤管环向刚度差经常被压扁,影响真空度的传递效率。为解决上述问题,试验中在常规真空预压浅表层处理工艺方案的基础上,通过加密滤管,改原来的双排单管方案为单排单管方案,并且用自制的PVC滤管来代替常规法中的软式滤管。试验证明自制的PVC滤管和通过改进后的单排单管方案的加固效果优于常规方案,建议在浅表层加固过程中采用自制的PVC滤管和单排单管的施工方案。

直接空冷管束复合带材的研究

空冷岛单排管基管带材为铝钢复合材料,覆铝技术保证了翅片在成品管表面的附着力,满足碳钢管在使用期内的防腐蚀要求。采用钢铝冷轧复合技术生产单排管基材时,首先应处理带材的表面,再进行复合轧制和轧后热处理。轧制时,材料的变形量越大,就越容易被轧制复合。轧制后热处理的最佳温度,以两种金属的理论退火温度为依据,并需通过实验后确定。提高复合轧制速度后,带材间相对位置的偏移及厚度比的控制问题亟待解决。

二次再热百万机组单双列高压加热器方案的研究

对二次再热超超临界百万机组高压加热器的配置进行了分析,对采用单列立式蛇形管高加和双列卧式U形管高加的方案进行了技术经济比较。结合热力系统、厂房布置、管道阀门价格及运行经济性等方面,分析采用单列高加和双列高加的优缺点。分析认为,国产单列和双列高加在技术经济上都是可行的,但由于全容量单列高压加热器给水管道、抽汽以及加热器疏水管道均为单路,相对双列高加,系统简单,运行控制较方便,且管道短捷,管路阻力较小,因此单列高加优势更为明显。