考虑物性变化及壳体传热的新型板壳式换热器板程流动传热数值模拟

板壳式换热器以优越的换热性能和耐温耐压性在化工生产等领域有着广阔的应用前景。本文采用可实现k⁃ε湍流模型结合增强壁面函数,对一种新型板壳式换热器板程流动与传热特性进行数值模拟研究,讨论了介质物性变化及壳体传热的影响,并与已有实验进行验证。重点分析了不同波纹高度在不同入口流速下的流动传热特性,基于场协同理论揭示了速度场与温度场及压强场协同分布规律。结果表明:流动传热计算不能忽略流体介质物性变化及壳体传热的影响;增大波纹高度流态由曲折流向十字交叉流转变,板间流体分布趋于均匀,换热性能增大;沿沟槽形成连续的涡结构,在触点周围形成具有周期性和中心对称的高剪切涡量集中区,垂直于流动方向场协同呈现周期性变化,波纹高度越高周期性越明显;在波纹核心流域内因流动与热流相似,其协同程度变差。

NB/T 11026-2022《板壳式热交换器》简介

板壳式热交换器是适用于大型化、高参数苛刻环境的高效换热设备,但一直缺乏产品标准对其设计、制造、检验、验收和使用等进行统一规范。从编制的角度对NB/T 11026-2022《板壳式热交换器》的编制背景、编制原则、适用范围、设计理念、设计准则及关键技术要点等进行了简要介绍。

核壳式球形铁基磁性磨料的制备及其抛光性能

[目的]混合式和镶嵌式磁性磨料的尺寸效应,以及磨粒出刃高度不一致所引起的抛光硬冲击问题亟待解决。[方法]将不规则铝粉与球形羰基铁粉均匀混合,通过加热扩散在接触界面生成金属间化合物并均匀分布在球形羰基铁粉表面,从而形成铁/铝核壳式球形磁性磨料,随后用它对氟化钙基片进行抛光。[结果]通过单因素试验优选出制备该核壳式铁基磁性磨料的最佳工艺参数为:反应时间4 h,反应温度770℃,Al含量质量分数12%。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)观察、能谱(EDS)分析和磁化强度测试表明所得磁性磨料以羰基铁粉为内核,Fe Al、Fe_(3)Al、Fe_(0.4)Al_(0.6)等金属间化合物为壳,粒度符合正态分布,磨料相外壳分布均匀且出刃高度较为一致。氟化钙晶体经铁/铝核壳式磁性磨料抛光后表面变得光滑、平坦,粗糙度均方根值由初始的1.102μm下降到33 nm。[结论]所制备的核壳式球形铁基磁性磨料可用于软脆材料的磁力抛光。

池壳式研究堆停堆后非能动余热导出特性研究

本文以国内某池壳式研究堆为研究对象,采用RELAP5计算并分析了剩余释热功率以及堆水池初始温度对压力容器上部温度的影响。结果表明当剩余功率保持不变时转入间断冷却,随着堆水池初始温度的上升,压力容器上部温度达到50℃的时间会明显缩短。特别是,当堆水池的初始温度设定为10℃,且在剩余功率为0.5%FP的条件下转入间断冷却,压力容器上部的温度将始终保持在50℃以下。进一步证明了池壳式反应堆的安全性,并为停堆后的经济冷却方式选择和长期安全提供了依据。

板壳式热交换器内制冷剂R410A蒸发传热性能研究

通过实验研究了板壳式热交换器内制冷剂R410A的蒸发传热特性,分析了饱和温度、质量流率和平均干度对蒸发传热系数及两相摩擦压降的影响。将实验数据与现有的蒸发传热预测模型进行比较,拟合得到了板壳式热交换器内R410A蒸发传热努塞尔数和摩擦因数的关联式。研究结果表明,R410A的蒸发传热系数随平均干度的增大先增大后减小,随质量流率的增大而增大,随饱和温度的升高而减小。两相摩擦压降随平均干度、质量流率的增大而增大,随饱和温度的升高而减小。R410A努塞尔数、摩擦因数的关联式计算值与实验值的平均误差绝对值分别为3.78%、4.08%。

背壳式充电宝的创新设计研究

目前消费者对移动电子数码产品的充电需求发生了变化,为了解决手机充电的便携性问题,研究创新性地提出了背壳式充电宝的概念,以无线充电的方式,加上背壳组件的相互配合,即可在不同充电环境下完成自由切换。文章通过对背壳式充电宝的外观设计、结构设计、功能设计等角度阐述设计思路,同时运用Solidworks软件展现了手机外壳的形状,采用电磁感应技术实现充电宝的无线充电功能,并从设备的整体设计出发,以配件间的搭配及工作原理来阐释。以期对充电宝设计提供一定的借鉴。

大型板壳式冷凝器在苯酚丙酮装置上的应用

针对苯酚丙酮装置提浓工段的塔顶大型冷凝器,通过对比进口和国产设备在结构设计、加工工艺等方面的特点,为该装置大型冷凝器在使用、选择,以及国产化提升等方面提供参考意见。

人字形角对导孔型板壳式换热器壳程流体流动与传热特性的影响

以导孔型板壳式换热器为研究对象,通过数值模拟探究了双人字形板波纹角度的变化对壳程流体流动、传热性能的影响,采用粒子图像测速(PIV)对壳程流场分布和流速进行了试验验证。结果表明:PIV试验与数值模拟得到壳侧速度矢量分布一致,轴向速度的平均误差为2.93%,最大相对误差为13.24%。与矩形板式换热器不同的是,导孔型板壳式换热器的换热能力和压降损失随着角度的增大而提升,在β=60°达到临界点,随后随着β的增大换热能力有所削弱。壁面平均涡强Se与换热效率Nu存在对应关系,Nu随着Se的增大而增大,拟合的关联式误差在±9%以内。此外,在研究范围内,不同β下的综合性能随着质量流量m的增加而减小,β=30°时综合性能最好,该研究结果可为工业设计选择提供参考。

涨壳式预应力中空锚杆支护效果及注浆工艺改进研究

为了研究涨壳式预应力中空锚杆对深埋隧道的支护效果,并对现有注浆工艺提出改进措施,依托中兰铁路香山隧道工程,采用有限差分数值分析软件FLAC3D,对比分析了普通砂浆锚杆和涨壳式预应力中空锚杆支护作用下的隧道围岩变形及应力状态变化情况;开展现场锚固试验研究,分析了锚杆长度和注浆体龄期对锚杆锚固效果的影响;进行现场注浆试验研究,分析了注浆方式和注浆压力对涨壳式预应力中空锚杆注浆密实度的影响,并对现有注浆工艺提出了改进措施。结果表明:与普通砂浆锚杆相比,涨壳式预应力中空锚杆控制围岩变形、改善围岩应力状态等的效果更佳,其中围岩变形可减小约40%;相比于锚固长度,注浆体养护龄期对涨壳式预应力中空锚杆的支护效果影响更为显著,当养护龄期为28 d时,支护效果可提升50.12%;采用中空杆体内注浆方式时,注浆压力需大于0.8 MPa方可达到最佳效果,且该注浆方式适用于涨壳式预应力中空锚杆水平或向下安装;采用中空杆体外注浆方式时,宜采用更大的注浆压力,且该注浆方式适用于锚杆向上安装;改进后的锚杆注浆口可以有效防止漏浆,保证了注浆的密实度,对保护锚杆和加强锚杆与地层联结均有积极作用。

板壳式生活楼单层片吊装工艺

板壳式生活楼整体强度可靠,较传统桁架型结构可有效的节省结构用料,节约成本,目前已适用于国内大部分组块.但在预制时,单层片的强度与刚度较传统桁架式结构相比存在明显不足,并需要进行翻身作业.本文基于国内某项目120人生活楼,对单层片的吊装进行详细描述,并通过ANSYS软件,对单层片强度进行分析.旨在为后续同类项目提供积极指导.

海洋平台板壳式生活楼建造技术

结合建造场地资源、预制车间条件以及吊装运输设备性能,对海洋平台板壳式生活楼的建造技术进行设计,分析此类生活楼的结构形式、分片分段方式、总体建造步骤、精度控制和运输总装,该方案解决了板壳式生活楼预制精度差和总装困难的难题,合理安排各项工序,减少了总装工作量和漆面修补工作,也减少了各类返工,提升了施工效率。

中空涨壳式预应力锚杆在深埋TBM施工隧洞的应用效果研究

中空涨壳式预应力锚杆作为应对地下洞室岩爆的措施,正得到越来越广泛的应用。本文基于引汉济渭工程深埋TBM施工隧洞施工采用中空涨壳式预应力锚杆和砂浆锚杆支护案例的对比,简要介绍了中空涨壳式预应力锚杆的支护原理。主要通过实体试验,对中空涨壳式预应力锚杆的力学性能、围岩位移影响、拉拔力等应用效果进行研究,以期为隧洞在类似条件下的初期支护措施优化、动态设计等提供参考。

板壳式换热器波纹倾角对换热和阻力性能影响

研究了波纹倾角(α=45°,60°,75°)对板壳式换热器单流道内单相流动与换热过程的影响,分析了波纹流道内的速度分布、湍动能分布、压力分布和温度分布;基于范宁摩擦阻力因子f和Nu与Re的关系,提出了板壳式换热器不同波纹倾角下换热特性和流动阻力特性的预测关联式;通过计算不同波纹倾角下的综合性能评价指标(performance evaluation criteria,PEC)和面积质量因子(j/f)综合评价了流动与换热性能。结果表明:波纹倾角是影响圆形板间流体流动形态的因素之一,随着波纹倾角增大,会出现“十字交叉流”向“曲折流”转变;所提出的关联式能够很好地预测板壳式换热器内阻力与换热性能,阻力特性偏差在±14%范围内,换热特性偏差在±7%范围内;α为45°时,j/f较大,流道内阻力相对小;α为60°时,PEC较大,流道内换热性能相对强。

板壳式换热器的热工特性

针对板壳式换热器热工特性,分析比较壁面温度测定法、等雷诺数法、威尔逊法和等流速法等方法的适用性,最终确定采用等流速法进行实验研究及数据拟合。通过试验拟合得到的传热准则关系式,计算出传热系数的相对误差。结果表明:所得到的关系式计算得到的误差较小,可作为板壳式换热器传热计算依据。

倒锥壳式水塔混凝土支筒无支架滑模提升施工关键技术研究

本文以倒锥壳式水塔混凝土支筒无支架滑模提升施工技术为背景,通过改进井字架体系搭建以及滑模系统提升技术,提出了一种新型滑模施工工艺。支筒采用无支架滑动模板施工,由支筒内井字架承力,通过悬挂在该井字架四角上的手拉葫芦吊钩带动井字形带肋槽钢担架,使得井字形带肋槽钢担架下方悬挂的支筒内外模板和操作平台随之上升。新型提升技术可有效降低施工周期,减少项目人力物力投入,保障施工人员安全,为类似项目的施工提供了可靠的技术参考。

板壳式换热器在啤酒糖化热能回收的应用

板壳式换热器兼具板式和管壳式换热器的优点,是一种新型、高效的换热设备。本文通过与板式和管壳式换热器对比,分析了板壳式换热器的结构特点和工作原理,并针对啤酒糖化产生的高温冷凝水和二次蒸汽的热能回收现状,提供一种以板壳式换热器为核心的热能回收方案,实现了高温冷凝水和二次蒸汽的热能回收。

新型板壳式省煤器传热性能的数值模拟

建立了新型板壳式省煤器的传热数学模型,并利用FLUENT软件对模型进行了求解。在合理简化板式省煤器物理模型的基础上,采用标准k-ε模型和速度-压力耦合的SIMPLE算法,获得了有代表性的板壳式省煤器流体压力、速度、温度云图和相关计算数据。计算结果表明,板壳式省煤器传热系数为81.3W/m·℃,压降为180.9Pa,与管翅式省煤器相比具有较大的优势。

水塔倒锥壳式水箱整体预制提升关键技术研究

本文以倒锥壳式水箱整体预制提升施工技术为背景,介绍了水箱预制支模以及双环液压千斤顶水箱提升等关键技术参数以及施工要点的研究结果,提出的施工方法保证了施工质量,减少了人力物力投入并提高了安全性,突破了我国传统倒锥壳水塔水箱整体预制提升技术的桎梏,填补了相应技术空白,为国内类似项目的施工提供了相关技术依据。

赛特新材推出壳式四边封VIP,引领真空绝热板进入2.0新时代

VIP板的卓越性能依赖于内部的真空环境,长期性能的不确定性是VIP板大规模应用于市场的主要障碍。为了解决这一问题,福建赛特新材股份有限公司(以下简称赛特新材)创新VIP板的结构,推出壳式四边封VIP,带领真空绝热板进入2.0新时代。

高压板壳式换热器板片强度分析

针对高压板壳式换热器的耐压问题,建立板壳式换热器耐压核心元件换热板片在高压下的受力计算模型,利用SolidWorks计算模块,对不同型式板片在高压下的应力情况进行数值计算。利用计算结果,设计出1型针对该高压情况的换热板片,形成1台耐高压的板壳式换热器。通过压力试验,验证了该板壳式换热器的耐压性能及所构建理论计算模型的正确性。