螺旋隔板三维翅片管传热实验研究与数值模拟

文章对冷却水在换热器管程流动并与壳程的热油逆流换热条件下,对螺旋隔板三维翅片管换热器的传热与压降性能进行了实验研究,并与光滑管进行了对比。在相同壳程Reynolds数下,三维翅片管的壳程Nusselt数是光滑管的2.2—2.9倍,而压降是光滑管的2.3倍左右。采用计算流体力学软件F luent 6.0对螺旋隔板三维翅片管和光滑管换热器进行了数值模拟。结果表明,螺旋流条件下光滑管表面速度矢量均匀、稳定,而三维翅片表面的速度矢量因翅片激发流体而产生湍动和不规则的二次流,从而强化了流体的对流传热。对于螺旋隔板三维翅片管换热器,壳程Nusselt数和压降的数值模拟结果与实验计算值吻合良好,最大偏差分别为6.3%和9.8%。

加工参数对三维翅片铜管冷凝换热的影响

犁削-挤压加工成形工艺制造的新型三维外翅片管通过三维翅片、二维沟槽的微作用力增强传热。文中通过实验,研究了在不同加工参数下的三维整体外翅片铜管的传热性能,与光管相比,三维翅片管均能明显地起到强化传热作用。横管外的膜状冷凝时,与努塞尔积分方法求得的管外换热系数理论计算式相比,三维管管外换热系数的常数随给进量增大而减小。随切削深度增加到一定值后出现少许下降,管外换热系数的常数可以拟合为进给量多项式,从而得到了三维翅片管管外换热经验计算式与加工参数的关系。

R134a在不锈钢三维翅片管外的冷凝传热研究

在饱和温度为39℃,壁面过冷度为3.2～10.5℃条件下,实验研究了R134a在不锈钢三维翅片管外的冷凝传热性能.结果表明,光滑管的冷凝传热系数比Nusselt理论公式的计算值低4.8％,不锈钢三维翅片管的平均冷凝传热系数是不锈钢光滑管的3.34倍.

工艺参数对三维翅片管强化传热机理影响的热力学探讨

通过实验验证了由滚压—犁切/挤压工艺加工成形的三维整体外翅片管相对于光管的强化传热性能.实验表明,三维翅片管的管外传热系数是光管的6～10倍.从热力学的观点出发对三维翅片管的强化传热原理进行了探讨,结论显示翅片间的毛细结构是影响传热性能的主要因素.同时,该结论表明加工参数之一的进给量和三维翅片管传热性能之间存在影响关系,进给量越大,传热性能越差.

三维螺旋翅片管换热特性分析及试验研究

首先对一种新型针刺型三维螺旋翅片管建立管外传热微分方程，得到该管外侧翅片的一些结构参数的优化值，并通过管外强迫对流换热试验，归纳出一定排列方式下的换热和流阻实验关联式。经与圆翅片管比较。

三维整体外翅片管滚压-犁切/挤压成形工艺

采用滚压-犁切/挤压复合加工方法成形三维整体外翅片管,设计了犁切/挤压成形刀具,分析了三维整体外翅片的犁切/挤压成形过程,研究翅片顺利成翅的条件和翅片高度随工艺参数的变化规律。推导了翅片顺利成翅的临界进给量计算公式,并用实验进行了验证;在实验研究的基础上,对加工工艺参数的合理选择进行了分析。

三维整体高翅片强化传热铝管刨削成形机理

为了高效加工出三维整体高翅片强化传热管,提出采用多刀刨削加工三维整体高翅片强化传热管的制造方法——利用在基管上同时刨削出多片不脱离工件的、不发生卷曲的＂切屑＂作为三维整体高翅片强化传热管的翅片。研究刀具前角、切削厚度对切屑卷曲的影响,初步探讨翅片刨削成形即切屑不卷曲的机理。结果表明,切屑不卷曲的条件是当刀具前角为60°或55°时,切削厚度在0.15~0.25 mm之间,或者前角为50°,切削厚度在0.1~0.2 mm之间时,切屑不发生卷曲;切屑不卷曲的机理在于切屑根部没有发生明显的剪切变形。

三维螺旋翅片管用于强化发电机空冷器散热的试验研究

对针刺型三维螺旋翅片管作理论分析和试验研究，得到了一定排列方式下的换热和风阻实验关联式，经与绕簧式、复合双金属轧制式、挤片式及套片式等冷却管进行热力性能比较，表明其不失为一种新颖高效的换热元件，应用于发电机空气冷却装置是可行的。

一种A型三维外翅片管滚压-犁切加工

探索了在普通车床上加工三维外翅片管的新方法，开发出了一种A型三维外翅片管。试验结果及理论分析表明，A型三维外翅片的形成要经过滚压和挤压-犁切两个步骤。外翅片的形成包括挤起、切开及成翅三个阶段。翅片形状主要取决于挤压-犁切用量及刀具几何参数。

螺旋折流板三维肋翅片管换热器的传热性能研究

文章以水和VG32液压油为实验换热对象,研究了其在螺旋折流板低翅片管换热器和螺旋折流板三维肋翅片管换热器壳程的传热与压降性能。在相同的Re下,螺旋折流板三维肋翅片管换热器的Nu是螺旋折流板低翅片管换热器的1.6～2.6倍。在相同流量下,螺旋折流板三维肋翅片管换热器壳程压降稍大,但它的传热流阻性能比是螺旋折流板低翅片管换热器的1.39～2.15倍。实验结果表明:螺旋折流板三维肋翅片管换热器具有最佳的传热、压降和换热量综合性能。文章还对螺旋折流板三维肋翅片管换热器的强化传热的机理进行了分析。

加工参数对三维整体外翅片铜管冷凝换热性能影响研究

通过实验研究了进给量和切削深度对犁削—挤压加工成形工艺制造的新型三维整体外翅片铜管总换热系数和管外换热系数的影响,实验结果表明,在能够顺利成翅的条件下,降低进给量以及增大切削深度,都能够确实有效地提高总换热系数,切削深度从0.5 mm增加到0.9 mm时,总换热系数增幅在为7.6%～8.2%,在热流密度为100 W/m2时,进给量从1.8 mm.r1降低到1.38 mm.r1,总换热系数增幅达到了14%,而在较低的热流密度50 W/m2时,进给量从1.8 mm.r1降低到1.38 mm.r1总换热系数增幅最大达到了183%。

三维针翅片管在螺旋板换热器应用传热强化研究

将光滑管外表面进行滚压—犁切复合加工,形成了三维A型针翅片管,应用于连续形的螺旋导流板换热器中,流体在连续形螺旋导流板换热器的壳程中类似于塞状流流动,几乎没有返混和流动死区。在相同压降下,其传热系数比普通的弓形折流板换热器高得多。文章以润滑油作为实验介质,研究了润滑油在螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的壳程传热和压降性能,并与光滑管螺旋导流板换热器进行了性能对比。实验结果表明,在相同Reynolds数下,螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的Nusselt数和压降△p分别是光滑管螺旋导流板换热器的2.4～2.8倍和1.2～1.4倍。与光滑管螺旋导流板换热器相比,螺旋导流板三维A型针翅片管换热器的传热性能的提高远高于压降的提高,证明在螺旋流条件下,三维A型针翅片管具有很好的传热强化性能。

柱面三维翅结构加工方法及毛刺生成分析

为了提高传热效率 ,对微犁 /拉削柱面三维微翅结构进行了研究 ,着重分析了三维几何结构参数的优化设计及翅片加工成形过程 ,讨论了加工过程中的轴向拉力和周向推力 ,分析了微犁 /拉削方法产生的翻边毛刺的形成机理 ,并通过试验确定了三角形拉削刀具的前角γ0 、刀尖角 β及拉削深度αp

空气冷却器及其强化传热翅片管型

对干式、湿式以及干湿联合式空气冷却器的换热特点、常用的翅片管结构、三维翅片等强化传热翅型以及空气冷却器翅片管的加工工艺、选材等方面进行了综述研究。采用套片式加工工艺的条缝型错置带状三维翅片和采用无屑加工方法成形的锯齿翅片,在较低空气流速下具有较高的传热因子和摩擦因子比,是提高空气冷却器空气侧换热的高效翅片管型,为石化行业空气冷却器翅片管的改造提供参考。

高效翅片管的加工及传热性能的研究进展

翅片管是换热器的关键传热元件,近年来获得了迅速的发展。本文综述了传热管表面热结构加工方法及存在的不足,并综述了翅片管的成形工艺模拟和传热实验的研究现状,在此基础上,分析了换热器的发展趋势及三维翅片管的应用。

螺旋折流板与弓型折流板强化管换热器的传热性能对比

以油-水换热为对象,比较了螺旋折流板与弓型折流板三维翅片管换热器的壳程传热与压降性能。试验结果表明,2台实验换热器的壳程努塞尔特常数和压降都随雷诺常数的增加而增加,但螺旋折流板三维翅片管换热器的努塞尔特常数随雷诺常数的变化更明显。在相同雷诺常数下,螺旋折流板换热器的努塞尔特常数是弓型折流板换热器的1.2～1.5倍,而压降却降低5%～12%,证明螺旋折流板三维翅片管换热器具有很高的传热强化性能。

螺旋隔板压缩空气干燥装置冷却器设计

文章探讨了三维翅片管螺旋隔板换热器的传热性能,针对YR型余热再生压缩空气干燥装置的工艺需求,设计了一种三维翅片管高效的中间冷却器并在某制药厂应用。运行结果表明其总传热系数可达到560~680 W/m2.K-1,比传统冷却器提高了1.15~1.26倍,换热面积缩小了53%。如在YR型余热再生压缩空气干燥装置系统中推广应用,可带来巨大的经济效益和节能效益。

单刃—圆锥面刀具的几何建模与加工

单刃—圆锥面刀具是一种新型刀具,只有一条圆弧切削刃,副切削刃被异化为圆锥面。切削时,该刀具能将工件表层金属与基体分离但并不去除,被分离的表层金属在圆锥面的挤压作用下形成翅片。通过研究单刃—圆锥面刀具的切削过程,建立了刀具几何模型,并根据刀具参数建立了圆弧切削刃、主后刀面和副后刀面的数学模型。利用该数学模型,在数控工具磨床上加工出了单刃—圆锥面刀具。

强化管换热器传热及阻力特性分析研究

三维隐形翅片管是目前应用非常广泛的一种高效强化管,为了研究分析其传热与流动性能的优劣性,引入其它强化管换热器,并通过实验对比分析。经过分析研究发现:换热器的总换热系数K值不是评价换热器性能的唯一指标,阻力也是其中指标之一。通过换热器综合性能评价标准判断,三维隐形翅片管换热器管侧与壳侧的综合性能因子η比其它强化管换热器优秀,并且在一定条件下达到了强化管的标准,这说明三维隐形翅片管换热器具有优异的性能。本文章的分析结果对三维隐形翅片管换热器的工程设计和应用具有一定的指导意义。