钢丝扁螺旋成型原理

依据弹塑性力学的基本理论，建立了菱形金属网编织机上成型平直的扁螺旋钢丝的扁板扭曲结构的函数关系，该函数关系的正确性得到了实际应用的证实。

两根互绕扁螺旋钢丝的剪切机构设计

两根互绕扁螺旋钢丝的剪切作业是菱形金属网编织机设计中的关键一环。在此 ,基于左右两把剪刀的剪切平面相对于主传动平面成± 45° ,以及与变结构相结合的设计理念 ,设计出了两根互绕扁螺旋钢丝的剪切机构。该种剪切机构具有力放大功能 。

螺旋扭曲扁管传热流阻性能及工艺计算方法研究

螺旋扭曲扁管是一种非标换热管,成熟的热交换器计算商业软件,如HTRI、Aspen EDR等目前均尚未提供对应的计算模型,现有计算方法存在不统一、偏差大等问题。以螺旋扭曲扁管为对象,通过数值模拟计算、实验测试对其进行传热及流阻性能研究,综合利用HTRI传热计算软件,建立了一套螺旋扁管传热及流阻性能的通用化计算方法。进行了通用化计算结果、数值模拟分析数据、实验测试数据的对比,验证了通用计算方法的准确性,对螺旋扭曲扁管的工艺设计具有指导意义。

SCV螺旋扁管内超临界LNG流动传热研究

建立单根蛇形螺旋扁管内液化天然气(LNG)流动传热过程的三维数值模型,分析入口质量流量、运行压力等工况以及半轴比(纵向比横向)、旋转周数等结构参数对管内流体温度与换热系数的影响规律。结果显示:LNG在浸没燃烧式汽化器(SCV)螺旋扁管内的温度持续升高,在拟临界温度附近比热达到峰值,导致流体温度升高较为缓慢;弯管段发生二次流现象,导致此处对流换热系数骤升,在拟临界温度附近,比热达到峰值,对流换热系数也会有一定限度的升高;半轴比越低,流道越扁平,流体温度和对流换热系数越高;旋转周数变化对换热的影响较小;速度为0.4~1.0 m/s时,不同半轴比和旋转周数的综合换热性能评价因子(Nu/Nu_(0))/(f/f_(0))^(1/3)均大于1。

高扭曲比螺旋扁管的管内传热及流阻性能

以水为介质，研究了不同截面短长轴比（B／A=0．27～0．47）和扭曲比（即导程与直径比，S／de=17．19—50．62）的高扭曲比螺旋扁管的管内传热和流阻性能．实验结果表明：高扭曲比螺旋扁管的管内努塞尔数和阻力系数均随B／A值和S／de值的增大而减小，但随B／A值的增加而减小得更快，B／A值对高扭曲比螺旋扁管的管内传热与流阻性能影响更大；在相同雷诺数和普朗特数下，高扭曲比螺旋扁管管内的努塞尔数为光滑管的1．3～2．5倍；阻力系数为光滑管的1．2～1．5倍．文中还通过多元线性回归法对实验数据进行了分析，提出了高扭曲比螺旋扁管管内努塞尔数和阻力系数的准数方程式，其最大误差分别是12％和6％，从而为该类型螺旋扁管换热器的工程设计提供了依据．

螺旋扁管换热器传热与阻力性能

对不同结构的螺旋扁管管内传热及流体阻力性能进行实验研究,并与光管比较,选出传热与流阻综合性能较好的管型。同时对2台螺旋扁管换热器及1台外螺纹螺旋扁管换热器进行壳程传热与流阻实验研究。根据实验结果给出了管、壳程传热膜系数与阻力系数的经验关联式。

螺旋扭曲扁管换热器传热与流阻性能试验研究

对4种不同结构的螺旋扭曲扁管换热器的管程和壳程传热与流阻性能进行了试验研究,并和采用圆管作为换热管的弓形折流板换热器进行了比较,根据试验数据回归出反映螺旋扭曲扁管换热器管程和壳程传热与流阻特性的关联式。研究结果表明,螺旋扭曲扁管换热器管程与壳程都有较好的强化传热性能,螺旋扭曲扁管的几何尺寸和流体Re对其管、壳程传热与流阻性能有重要影响。

螺旋扁管的换热性能研究

以雷诺数小于1000的流体为研究对象进行模拟研究,比较螺旋扁管和螺旋椭圆扁管之间的差别,同时分析2种管横截面的场协同角,并与直扁管和直椭圆扁管进行对比。结果认为,2种螺旋管壁面努赛尔数随雷诺数的增大而增大,变化趋势逐渐减缓;2种螺旋管的综合性能评价因子随雷诺数的增大而增大,且螺旋扁管的要高于螺旋椭圆扁管,在此工况下应选用螺旋扁管。自支撑结构的螺旋管,在相同雷诺数下,螺旋椭圆扁管的压力损失小于螺旋扁管,但其传热性能却不如螺旋扁管。

大功率LED螺旋扁管水冷散热技术

提出了一种基于螺旋扁管的大功率发光二极管阵列水冷散热结构,并建立了机械模型.从换热设备小型化角度,以最优的换热效果和较低的水流功耗等作为换热器性能评价准则,对不同水速、管壁厚度、螺旋段长度、压扁厚度的螺旋扁管进行仿真分析.在某一换热工况下对螺旋扁管结构尺寸进行了优化,利用有限体积法求解了计算域,结果表明:优化后的螺旋扁管水冷结构具有很好的换热能力;对供电功率为180 W的发光二极管阵列照明系统进行散热,芯片最高温度为57.573 9℃,可为大功率发光二极管照明系统的散热器工程设计提供一定的参考.

螺旋扁管折流杆换热器传热强化数值模拟研究

为强化折流杆换热器(RBHEs)的壳程传热,提出了用螺旋扁管代替传统圆管作为换热管应用于RBHEs,比较了螺旋扁管RBHES和传统圆管RBHEs的流动、传热和综合性能。结果表明:螺旋扁管RBHEs的管间速度更大,分布更加均匀;贴近换热管的壁面处,湍动能更大,流体温度更高。当入口速度低时,螺旋扁管RBHEs的传热系数大于圆管RBHEs,当入口速度高时,螺旋扁管RBHEs的传热系数小于圆管RBHEs。螺旋扁管RBHEs的压降比圆管RBHEs小33.60%。螺旋扁管RBHEs的综合性能评价指标(PEC)比圆管RBHEs的提高了65%~152%,且低速入口条件下,提高作用更明显。

螺旋扭曲扁管换热器的研究进展与工业应用

根据对流传热的场协同理论和螺旋扭曲扁管换热器的特殊结构,深入分析了螺旋扭曲扁管换热器的综合性能。回顾了螺旋扭曲扁管换热器在国内外研究进展情况,并对影响其综合性能的各影响因素进行了讨论,同时介绍了螺旋扭曲扁管换热器国内外工业应用实例。并对螺旋扭曲扁管换热器的进一步研究进行了展望。

螺旋扁管冷凝器强化传热评价与应用

提出了螺旋扁管强化传热评价指标。通过实验,得出了螺旋扁管强化传热及阻力性能特性。结果表明,在较低Re下螺旋扁管强化传热效果较好,在传热的同时,使流动阻力系数增大,其增长幅度基本上与传热系数增长幅度相同。

组合曲线回归法计算螺旋扁管管内对流传热系数

针对螺旋扁管壁面温度难于准确测试的特点,提出采用线性曲线回归与非线性曲线回归相结合的方法进行管内传热系数计算。进行了光管与螺旋扁管管内对流传热实验,并用该方法计算管内对流传热系数。光管传热系数计算值与经典公式的大偏差小于6%。螺旋扁管管内传热系数的计算值略大于通过测量壁温获得的传热系数值,分析了二者存在差异的原因。组合曲线回归法可避免壁温测量过程产生的误差,提高测试结果的准确度。

螺旋扁管强化传热技术研究进展

介绍了新型强化传热元件螺旋扁管及其换热设备的结构特点与强化传热机理。对无相变及相变工况下螺旋扁管传热特性的理论、实验及数值模拟研究进行了综述与讨论,介绍了螺旋扁管换热设备的应用状况。在此基础上,指出螺旋扁管传热技术尚待开展的工作包括丰富传热介质种类、管内外流场可视化及加强相变传热特性研究。

螺旋椭圆扁管强化传热研究

在设计的油 水换热实验台上,对4种不同结构的螺旋椭圆扁管和2种尺寸的直椭圆管套管式换热器进行了实验研究,归纳出了管内换热及阻力公式,对4种螺旋椭圆扁管的传热和阻力性能进行了比较分析,证明螺旋椭圆扁管是1种很有应用前景的换热元件,特别是对高Pr(如各种油品)在低Re运行时层流或过渡流效果良好。

螺旋扁管干式蒸发器的传热性能

对螺旋扁管干式蒸发器(TDE)和常规折流板干式蒸发器(BDE)的传热性能进行实验研究。研究了蒸发温度(Te)、冷凝温度(Tc)、管外壳程流体Reynolds数(Reo)和热通量(qi)对传热性能的影响。研究表明,随着Te、Reo和qi的增大,TDE和BDE的传热性能均提高。随着Tc的增大,TDE和BDE的传热性能降低。对装配TDE和BDE的风冷热泵分别进行了测试,测试表明,在相同制冷工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了36.3%,风冷热泵的制冷性能系数(COP)相应地提高了6.0%;在相同制热工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了41.7%,风冷热泵的制热COP值相应地提高了15.8%;说明TDE可应用于风冷热泵,且其性能优于BDE。

满液式蒸发器中螺旋扁管的池沸腾传热

对螺旋扁管在满液式蒸发器中的池沸腾传热进行了实验研究。螺旋扁管由外径为15.88mm的圆形满蒸管加工而得,其外径、壁厚以及长度分别为19.50mm×11.28mm、1.09mm和3310mm。通过实验研究了管程Reynolds数Rei、制冷剂饱和温度Tsat、管壁过热度Tsup以及热通量qb对于池沸腾传热性能的影响。结果表明,随着Rei、Tsat和qb的增加,螺旋扁管满液式蒸发器以及原有满液式蒸发器的沸腾传热性能都随之增强,而随着Tsup的增加,两者的沸腾传热性能却呈下降趋势。同时,对装有两种满液式蒸发器的螺杆式冷水机组分别进行了测试,结果表明在换热量相同的条件下,螺旋扁管满液式蒸发器比原有蒸发器的总传热系数提高了15%左右,证明螺旋扁管满液式蒸发器在螺杆式冷水机组中的应用是可行的。

螺旋扁管折流杆换热器壳侧性能多目标优化研究

基于遗传聚集响应面模型和多目标遗传算法,研究了以螺旋扁管为换热管的折流杆换热器结构参数、入口速度对壳侧流动和换热性能的影响,并对螺旋扁管折流杆换热器的性能进行了优化分析。结果表明:传热系数随螺距的增大先减小9.38%,后维持不变;在低入口速度条件下,随长短轴之比的增大而增大,在高入口速度条件下,存在先减小后增大的趋势。压降随螺距的增大基本不变;随长短轴之比的增大减小了36.67%。由敏感性分析可知传热系数和压降对入口速度的变化最敏感,截面椭圆长短轴之比次之,对螺距最不敏感。优化后的螺旋扁管折流杆换热器结构比原结构单位压降下的传热系数平均提高了26.42%。

螺旋扭曲扁管管外传热性能数值模拟

为了研究螺旋扭曲扁管管外强化换热性能,采用周期性边界条件对螺旋扭曲扁管管外层流流动与换热性能进行了数值模拟和理论分析,并且与圆管进行比较。通过建立不同规格的螺旋扭曲扁管换热器几何模型,得出螺旋扭曲扁管的长短轴比a/b越大、螺距s越小,其管外传热性能就越好,强化传热综合性能评价因子就越大,与此同时,其流动阻力也会增大。随着Re数的增大,强化传热综合性能增强,但趋势变缓。该研究结果对螺旋扭曲扁管换热器的设计有一定的参考价值。

水平螺旋扁管内载气汽油蒸气的凝结换热

采用实验的方法,研究了空气质量含量在2%～13%范围内,汽油蒸气在水平螺旋扁管内的凝结换热,并与同样条件下水平光管内的凝结换热进行了对比分析。实验结果表明,随着不凝气体质量含量的增加,螺旋扁管内的凝结换热减弱,在相同条件下,螺旋扁管的平均换热系数高于光管。同时,提出了水平螺旋扁管内凝结换热的实验关联式。