大型中心型换热器内流量分配特性数值分析

为了解非能动安全壳热量导出系统大型中心型集管式换热器内部流量分配特性,并为其后续设计提供相应参考依据。本文对大型中心型集管式换热器内部流量分配特性开展了数值计算研究。结果表明:增大传热管内流动阻力、增大联箱直径、弧形三通的应用、采用等径分配联箱与汇流联箱等方式,均有利于换热器内流量的均匀分配。而中心管间距过小则会对流量分配带来明显不利影响。传热管管束顺排或叉排布置方式对流量分配不均匀性及换热器内流动阻力基本无影响。

微型换热器的实验研究

对微槽式微型换热器和烧结网丝多孔式微型换热器的传热与流动性能进行了实验研究 ,并对几种微型换热器的综合性能进行了评价。结果表明 :根据单位体积传热系数的大小 ,几种微型换热器的传热性能从好到差依次为 :烧结颗粒多孔式微型换热器、浅槽微型换热器、深宽比为 3∶1的深槽微型换热器、烧结网丝多孔式微型换热器、深宽比为 6∶1的深槽微型换热器。但烧结颗粒及烧结网丝多孔式微型换热器的压力损失比较大 ;从传热和阻力损失两个方面综合评价 。

轴流型换热器进口段流阻

The flow resistance of the inlet section of heat exchanger with longitudinal flow in shell side was studied with the distributed fluid flow method.Transverse velocity and longitudinal velocity were investigated,and the resistance coefficient of transverse flow was analyzed as well.Prediction was made for the flow resistance of inlet section based on a number of experiments and the corresponding equation was obtained.The deviation of the calculated results with the equation from the experiment data was less than 5%.

H型换热器的数值分析及优化设计

对6种特定结构的H型鳍片管换热器的传热及阻力特性进行了数值模拟研究。运用Fluent软件分别模拟H型换热器中烟气侧及水侧的流动与传热过程,实现换热器管内、金属、管外换热的耦合计算,得到换热器工作过程中的温度场和速度场。讨论H型鳍片管结构参数对鳍片管换热器换热性能的影响,为该类换热器的优化设计和制造提供了有价值的参考依据。

地源热泵及地下U型换热器传热模拟研究

介绍了地源热泵单U垂直埋管的几种地下换热器传热模型,重点介绍和分析了改进的圆柱热源理论模型和“负荷聚合”思想以及可用于短时间范围传热模拟的数值解的理论模型。采用“负荷聚合”的圆柱热源理论模型大大缩短了全年传热模拟的时间;而适用于短时间尺度的数值解模型对地下换热器和地源热泵系统的设计以及能量分析具有现实意义。

平行平板型换热器深低温交变流动传热中的变截面效应模拟与分析

对工作在30—60 K深低温区、带有不同入口倾角的平行平板式狭缝换热器内部交变流动工质流动及传热特性开展了数值研究。在保持运行工况不变的前提下,考察换热器流道两侧入口倾角和工作温区对于传热性能的影响,分析不同变截面参数下传热性能的差异。结果表明:减小换热器入口处法兰的倾角有助于换热器入口段流体均布性,从而强化换热器内部换热,提升换热器的传热性能。该研究有助于理解变截面效应对交变流动传热特性的影响情况。

全错流X型换热器的设计与运用

对X型换热器的结构特点进行了介绍,充分分析其优缺点,将其优点运用到特定换热器的设计中。对大气量的换热器特别是压缩机级间冷却器的设计具有一定的借鉴意义。

两种地源热泵竖埋U型换热器计算模型适用性比较

地下换热器传热模型是地源热泵系统长期运行性能预测以及岩土热物性参数测试的基础。本文通过对经典的线热源解析模型以及一维柱热源数值模型进行比较,整体上数值模型及解析模型的计算平均水温与实测值接近,并且数值模型偏差比解析模型小。数值模型具有较高准确性,并且可以进行变热流计算,具有较强的工程实用价值。

双管板U型换热器制造加工工艺

双管板U型换热器的加工制造存在一定的难度。因此,本文从材料定制、筒体制造、管束安装、无损检测等方面对其制造过程进行研究,明确双管板换热器加工制造的质量控制点,以期为相关学者的研究提供借鉴。

基于正交试验的中深层U型地埋管换热器换热性能影响因素分析

对中深层U型地埋管换热器换热性能影响因素进行了研究,建立了中深层U型地埋管换热器三维全尺寸数值传热模型,通过正交试验极差法,分析了入口温度、岩土热导率、地温梯度、埋深以及支管间距的影响。结果表明,这5项因素对中深层U型地埋管换热器换热性能的影响显著性依次为:埋深、地温梯度、入口温度、岩土热导率、支管间距。埋深、地温梯度对换热性能的影响近似于线性;岩土热导率对换热性能的影响则接近于抛物线变化,随岩土热导率的增加,换热性能快速提升;当入口温度从15℃升高至20℃时,平均进出口温差迅速下降,换热量迅速减少,因此建议U型地埋管的入口温度应小于20℃。

小尺度改进型地埋同轴换热器数值模拟研究

为提高中深层地热开发效率,基于吉林松原场地实际工程,建立一种内插螺旋叶片间距d分别为300mm、200mm的小尺度改进型同轴套管换热器数值模型,通过施加热流密度开展改进型换热器传热机理研究。结果表明,在雷诺数Re=6000~20000的湍流状态下,增大循环流速可以强化换热器的传热性能。通过改变换热器中流体的流动状态,减薄热边界层,进而加大换热器与岩土体的热传导能力,提高热采率。相对于光滑内管,当螺旋叶片间距d为300 mm时,努塞尔数Nu提升了11.0%~14.6%,对流换热系数h_(f)为普通换热器的1.07~1.15倍;当d为200 mm时,Nu提升了17.3%~28.1%,h_(f)为普通换热器的1.17~1.28倍。该研究可为下一步开展实际工程、提高地热能开采效率提供理论支撑。

U型热管换热器对冷凝除湿机性能影响的实验研究

传统冷凝除湿机因能耗较大发展受限,本文通过在冷凝除湿机上加装一组U型热管换热器,提高除湿机的除湿性能,达到节能目的。为验证改装效果分别进行预冷和再热实验,得到空气流经U型热管换热器的蒸发端与冷凝端温度变化的绝对值基本一致,说明U型热管换热器在能耗不变的条件下可对能量进行回收并充分利用。在这一基础上本文进行不同入口空气温度下,加装U型热管换热器前、后除湿机性能影响实验,即控制入口空气温度分别为24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃,测定改装前后除湿机的除湿量,并计算单位功率除湿量。实验结果表明,能耗不变的情况下,加装U型热管换热器后的除湿机每小时除湿量提升8%,单位功率除湿量提升7.8%。

V型小管径换热器仿真及实验研究

多联机在家装市场的广泛应用,对室内机换热器尺寸提出了更高的要求。换热器铜管、翅片规格和安装角度等对室内机换热能力影响显著。针对某款室内机换热器,首先利用CFD仿真软件研究了不同换热器角度的风场分布,而后分别通过实验研究了Φ7 mm与Φ5 mm管径的换热器风阻与换热能力。CFD仿真研究发现,限定空间内V型54°风场分布最优;实验结果表明,限定空间内V型54°制冷和制热能力最优。考虑机组宽度上增加幅度对机组运输有一定的影响,实际应用的换热器夹角宜在51°~57°范围内。

大型NEN型立式换热器计算要点分析

目前大型NEN型立式换热器广泛应用于各生产装置,文章结合此类换热器计算方面的发展情况,阐述了几个计算要点:首先计算载荷问题,应考虑重力、压降等换热器标准中易忽略的载荷;其次总结了几种处理此类设备的Ansys有限元模型,包括实体模型、多点约束(MPC)法模型、管板简化为当量实心板等简化模型;最后论述了各种模型的应用场合。基于目前JB/T 4732标准中针对壳体与管板连接处分析评定保守的问题,除了考虑ASME中简化弹塑性方法和一次结构法外,建议采用塑性极限载荷法,分析时还可结合子模型结构以提高效率。最后以1台NEN型反应器为例,对计算结果进行了总结。

镓铟锡合金—航空煤油U型套管换热器的传热特性研究

以液态镓铟锡合金作为冷却剂的换热方案有可能成为解决发动机燃烧室壁面温度过高的优良方案。液态镓铟锡合金在吸收燃烧室壁面的热量后需通过换热器将热量传递给飞机上的燃油,燃油在换热过程中伴随着裂解反应。对镓铟锡合金-航空煤油U型套管换热器内航空煤油的裂解与换热特性过程进行研究。研究结果表明:与不考虑裂解反应相比,考虑裂解反应的换热过程的热侧流体出口温度降低了14.39K,冷侧流体出口温度降低了5.85K,传热量增加了28.9W。其出口温度降低,同时传热量增加是由于裂解反应提供的额外的化学热沉。RP-3入口温度、RP-3入口流量、镓铟锡合金入口温度、镓铟锡合金入口流量对两侧流体的出口温度和传热量均有显著的影响。RP-3流量增加的情况下裂解反应对传热起增强作用;镓铟锡合金流量增加时,裂解反应对传热起恶化作用。裂解反应引起的传热强化与恶化相伴相随。与此同时发现换热器内高流速流体区域沿着流动方向逐渐向管外侧偏移,管内温度分层现象显著,流场分布的不均性明显。

重质换热型大套管结晶器内管塌陷分析

对重质润滑油生产装置中套管型换热器的一条内管的塌陷失效原因进行了分析 ,综合分析了设备的运行历史、塌陷外观表现、材料的理化检验、结构的受力比较和介质爆燃的可能性后 ,确定介质的化学爆炸是这起设备事故的根本原因 ,并从结构设计和操作方面提出了改善的预防措施。

一种新型的交变流动换热器的工作原理及实验

交变流动系统中的传统换热器由于受到长度、换热面积和其它因素的限制,往往难以进一步强化换热,在大功率系统中应用受到限制.本文提出了一种压力波驱动的非共振直流型换热器,该换热器利用一对单向阀片把交变流动热力系统中工作气体的流动转化为单向直流.与传统的换热器比较,这种新型的换热器在简化设计和制造工艺的同时又增强了换热能力.本文对该换热器的工作原理进行了介绍,并设计建立了非共振直流型换热器实验台,对该换热器在不同工况下的换热性能进行了测试.实验验证了该换热器在实际应用中的可行性.

某U型管式换热器的有限元强度校核

U型管式换热器多使用在机械、化工、供热等换热行业,文章使用ANSYS软件,按实际尺寸建立三维有限元模型,模拟实际工况,计算该换热器所能承受的最大应力强度,结果显示该换热器满足强度条件。

浅析浮动盘管型换热器

随着我国经济建设的发展,生活用热水的换热设备日新月异,涌现了不少新技术新产品,其中浮动盘管型换热器、弹性管束换热器是近年来国内生活热水集中供热系统中较典型的设备。下面就浮动盘管型换热器的现状及发展应用中存在的一些问题。

地源热泵不同地源换热器的传热性能比较

本文针对地源热泵的核心技术问题,介绍了对两种典型地源换热器的散热试验研究:粉质粘土中的垂直单U管、地表水中的水平单U管。研究发现,两种换热器的传热性能差别很大。从开始试验到循环水温度稳定所需要的过渡时间上,地表水换热器比粉质粘土埋管型换热器要快得多。从传热能力来看,地表水换热器的单位管长换热量比粉质粘土垂直单U管要大。