椭圆翅片管的流动传热特性及积灰磨损规律研究

利用Fluent有限元模拟软件对分离式热管蒸发端翅片管束的流动传热以及积灰冲蚀特性进行数值仿真。分析结果显示:换热量和进出口压降随烟气进口速度的增大而增大,随管间距的增大而减小;管壁和翅片处的烟尘颗粒沉积率以及平均冲蚀率随烟气进口速度的增加而上升,随管间距的增加而下降。探究分离式热管换热器蒸发端烟气的流动传热特性及积灰磨损情况,为提高分离式热管换热器性能以及提升锅炉系统整体效能提供充分的理论指导。

椭圆翅片管空冷器流动传热特性的研究

用稳态的恒壁温法对 3个椭圆翅片管空冷器和 1个圆翅片管空冷器的传热和阻力特性进行了研究 ,得到空冷器空气侧的传热与阻力性能。在相同的迎风面流速下 ,椭圆翅片管比圆翅片管空气侧换热系数约大 3～ 7倍 ;在相同的换热系数下 。

空冷凝汽器椭圆翅片椭圆管束外空气的流动与传热特性

研究空冷凝汽器椭圆翅片椭圆管管束外空气的流动与传热特性,对火电站空冷岛的设计与运行具有重要意义.通过CFD模拟,获得了椭圆翅片椭圆管管束外冷却空气的流场和温度场,计算得到了空冷凝汽器冷却空气对流换热平均Nu和摩擦系数f随Re的变化规律,并采用最小二乘法拟合得到了相应的关联式.结果表明:随冷却空气流动Re的增大,Nu增大,f减小.

椭圆翅片管对风洞气流湍流特性影响研究

针对风洞中应用的某型椭圆翅片管热交换器,开展了换热管束对气流扰动特性仿真研究。首先利用试验结果验证了数值方法的可靠性,然后通过数值仿真着重对比分析了不同来流条件下热交换器下游湍流发展变化特性,并对管排数目和翅片间距对热交换器下游气流扰动和流场分布的影响展开了研究。结果表明:热交换器换热管束对上游不均匀来流有较强的整流作用,可使流动分布趋向均匀;热交换器后气流的湍流强度受来流条件影响不大,主要取决于换热管束本身的结构参数;热交换器后气流湍流强度在入口流体流动方向上很快衰减,该型热交换器在入口下游600 mm处湍流强度即可减小到7.5%,与试验测试值吻合较好。

椭圆翅片管空冷器在乙烯工业中的应用

通过对圆形翅片管和椭圆翅片管的性能分析比较,选取椭圆翅片管对乙烯工业中的圆形翅片管空冷器进行设计改造,达到提高传热效率、降低流动阻力,节能降耗、提高效益目的。根据改造的结果以及在实际中应用,采用椭圆翅片管空冷器在压缩气体的冷却上各项参数均优于原圆管翅片管空冷器,达到了要求。证明椭圆翅片管空冷器在乙烯工业中有很好的应用价值,在其它类似的场合中也值得应用推广。

空冷凝汽器椭圆翅片管管内传热与流动特性分析

基于分布式参数热力系统假设,提出翅片管耦合换热模型,以描述两相流与冷却空气工质对之间的传热。将耦合模型应用于火电机组直接空冷凝汽器1 000 mm×94 mm×46 mm(深×宽×高)椭圆翅片管,通过基于计算流体力学的数值求解,得到管内温度、热流密度、对流换热系数、薄膜厚度、剪切力沿两相流和冷却空气流向上的变化规律,将特征量空间分布结果可视化。结果发现:管内热流密度随着管外冷却空气的横向流动,在空气出口区域急剧下降,管内对流换热系数随凝结沿管深方向的纵向发展,缓慢增长;管内两相流型可定性为环状流,液膜在椭圆下半部分极端区,有明显聚集与加速流动。所采用的理论方法和获得的结论,有助于翅片管换热增强设计和在运空冷凝汽器安全高效运行。

椭圆翅片管热浸锌质量要求与控制

椭圆翅片管是直接空冷器管束上的冷却元件。因为直接空冷器使用环境的特殊性,所以对空冷器表面要进行良好的防腐处理。我厂对椭圆翅片管表面防腐采用热浸锌,以提高空冷器的使用寿命。椭圆翅片管热浸锌的质量要求,不仅包含热浸锌部件浸锌质量的一般要求,同时还包含椭圆翅片管作为冷却元件浸锌质量的特殊要求。本文将针对椭圆翅片管的热浸锌质量要求进行分析,并阐述如何进行椭圆翅片管的热浸锌质量控制。

椭圆翅片管空冷器在乙烯工业中的应用

通过对圆形翅片管和椭圆翅片管的性能分析比较,选取椭圆翅片管对乙烯工业中的圆形翅片管空冷器进行设计改造,达到提高传热效率、降低流动阻力\节能降耗、提高效益目的。根据改造的结果以及在实际中应用,采用椭圆翅片管空冷器在压缩气体的冷却上各项参数均优于原圆管翅片管空冷器,达到了要求。证明椭圆翅片管空冷器在乙烯工业中有很好的应用价值,在其它类似的场合中也值得应用推广。

椭圆翅片管热浸镀铝工艺

本文对空冷器椭圆翘片管热浸镀铝进行了工艺性试验及技术探索。试验表明,热浸镀铝翅片管的耐蚀性、外观质量、散热效果以及矩形翅片与椭圆管的焊性均优于热浸镀锌翅片管。 1 前言 我厂主研并生产的冶金高炉空冷器,属国家重点科技推广产品。其椭圆翅片管需热浸镀锌以抗大气腐蚀。五年多的运行表明,空冷器的冷却效果良好,但也存在一些问题,在钢铁厂附近,空气中的含硫量较高,而翘片管抗含硫大气腐蚀的能力较低;外观质量不够理想(热浸锌后为浅灰色,运行一段时间后变暗);且有些矩形翅片与椭圆管没有很好地焊合而影响换热效果。为此,提出了改用热浸镀铝代替热浸镀锌的设想。热浸镀铝比热浸镀锌的抗大气腐蚀能力(特别是在含硫介质中)高得多。且铝的导热性比锌好,冷却效果相对提高。

椭圆翅片管热浸锌质量要求与控制

椭圆翅片管是直接空冷器管束上的冷却元件,因为直接空冷器使用环境的特殊性,所以对空冷器表面要进行良好的防腐处理。我厂对椭圆翅片管表面防腐采用热浸锌,以提高空冷器的使用寿命。椭圆翅片管热浸锌的质量要求,不仅包含热浸锌部件浸锌质量的一般要求,同时还包含椭圆翅片管作为冷却元件浸锌质量的特殊要求。将针对椭圆翅片管的热浸锌质量要求进行分析,并阐述如何进行椭圆翅片管的热浸锌质量控制。

椭圆形和圆形翅片管流动与传热的数值研究

对椭圆管椭圆翅片间的流动与传热规律进行了三维数值研究,分析了不同翅片间距、迎面风速对表面换热系数和流动阻力的影响;与具有相同结构参数(相同的基管当量直径和翅片厚度、表面积)的圆管圆翅片进行比较表明,在相同条件下,两者的表面换热系数相差不大,但椭圆管椭圆翅片间流动阻力却有明显的减小。场协同分析表明,翅片迎风侧的换热要优于背风侧;通过适当增加迎风侧翅片面积,减小背风侧翅片面积,可以在强化换热的同时,减小流动阻力。

椭圆矩形翅片管通道内流动与换热特性的数值研究

利用Fluent软件，在椭圆管周长给定的情况下，对椭圆基管长短轴比（3，4，5，6，8，10）不同的椭圆矩形翅片管外空气侧层流流动与换热进行数值研究，分析了椭圆管长短轴之比K和雷诺数（Re）对翅片管空气侧换热和流动的影响．结果表明：在计算的Re数范围内，随着Re数的增加，努谢尔特数（Nu）逐渐增加，阻力系数（f）逐渐减小；K=10的翅片管外空气侧换热特性数（Nu）比K=3的翅片管减小约4．66％～9．83％，K=10的翅片管阻力系数（f）比K=3的翅片管减小约51．67％～56．6％．就翅片效率而言，长短轴之比K=3时翅片的效率最高．通过对综合性能参数j/f分析得出，在椭圆管等周长下，长短轴之比K越大，综合性能越高．

平直-波纹翅片椭圆管外空气流动与传热特性的数值研究

利用三维稳态湍流数值模拟方法,研究了物性参数为常数的空气在波纹翅片椭圆管和4种不同结构参数的平直-波纹复合翅片椭圆管换热器翅片间的换热与流阻特性,揭示了空气进口流速(或雷诺数Re)、平直-波纹复合翅片中波纹段占有比例以及所处位置对翅片表面平均努塞尔数Nu、压差损失Δp和翅片管综合换热性能因子j/f影响的规律。结果表明,复合翅片中波纹段所处的位置对换热强度的影响显著,但对流动压降(Δp)的影响甚微;复合翅片中波纹翅片所占比例的多少是影响Δp的关键因素;翅片宽度方向平均Nu(x)的变化主要发生在翅片起始段,不同结构翅片末段的Nu(x)值相差很小,但此处的波纹翅片却会使总压降增加,即翅片末段宜采用平直翅片;几种翅片椭圆管换热器的综合性能j/f均有最佳值产生,起始段为6个波长波纹翅片与末尾段为8个波长的平直翅片形成的复合翅片椭圆管换热器的综合性能最佳。研究结果将对翅片管换热器的选型设计提供理论指导。

矩形翅片椭圆管气侧流动与换热规律的数值研究

利用Fluent软件,在矩形翅片椭圆管尺寸给定的情况下,对椭圆基管偏移位置不同的椭圆矩形翅片管外空气侧层流流动与换热进行数值研究,分析偏置距离与椭圆管短轴半径之比Δx/b和雷诺数(Re)对翅片管空气侧换热和流动的影响。结果表明:在计算的Re数范围内,随着Re数的增加,努谢尔特数(Nu)逐渐增加,阻力系数(f)变化不明显;Δx/b=0.5的翅片管(Nu)数比Δx/b=-0.5的翅片管增大约4.83%~8.7%,Δx/b=0.5的翅片管外空气侧阻力系数比Δx/b=-0.5的翅片管增加约4.3%。就翅片效率而言,Δx/b=-0.5时翅片的效率最高。

开孔矩形翅片椭圆管流动与换热特性的数值研究

对电站直接空冷系统的基本换热元件矩形翅片椭圆管建立三维物理数学模型,对空气侧流动和传热性能进行数值研究．分析了不同迎面风速下翅片上无扰流孔和开有扰流孔两种情况下矩形翅片表面的局部表面传热系数分布规律,发现椭圆基管后存在的尾流区使得翅片的强化换热作用减弱。比较了扰流孔的尺寸、数目和位置对管外空气侧流动与换热的影响,结果表明:扰流孔尺寸对流动与换热存在明显影响,而扰流孔数目和位置的影响相对比较小．

矩形翅片椭圆换热管束性能

采用标准k-ε模型,就管排数和翅片间距等因素对矩形翅片椭圆换热管束流动换热性能的影响进行分析.得到管束各排翅片表面平均换热系数分布规律,并给出j因子和f因子与管排数的关系.结果表明:翅片间距主要通过阻力对管束性能产生影响,当翅片间距小于2.5 mm时,管束空气侧阻力对风速的敏感性显著增加;可以通过采用高导热系数翅片材料的方法来提升管束性能.

H型翅片椭圆管束传热及阻力特性的试验研究

对椭圆H型翅片管的传热及阻力特性进行含尘烟气条件下的热态试验研究,得到工业应用条件下的椭圆H型翅片管换热管传热及流动特性变化规律,给出了管外换热试验关联式及阻力试验关联式,并通过洁净管及稳定积灰工况的比较,得出试验元件的积灰变化规律,同时针对不同的翅片管布置方式进行分析,认为顺列布置条件下,积灰对于其传热特性及阻力特性的影响均小于错列布置,最高可达50%。

矩形翅片椭圆管热交换器流动和换热特性的数值模拟

利用CFD计算方法,对矩形翅片椭圆管热交换器进行了数值模拟,得到其在不同风速下的流动和换热特性,并就椭圆管和圆管之间阻力与换热特性进行了计算比较,分析讨论了片距及管排数对阻力特性的影响,为风洞热交换器设计提供依据。

管间距对矩形翅片椭圆管换热管束性能的影响

采用标准k-ε模型,就横向管间距和纵向管间距对矩形翅片椭圆管换热管束流动换热性能的影响进行分析.研究发现:横向管间距是主要影响因素,纵向管间距的影响较小;横向管间距越大,等压降约束条件下的综合性能越差;扰流孔的存在强化横向管间距和纵向管间距的作用,开设扰流孔使得管束综合性能有所下降.

管束结构对开缝翅片椭圆管换热器性能的影响

在模化试验验证的基础上,对不同横向管间距S_1、纵向管间距S_2和椭圆管长短轴比a/b的开缝翅片椭圆管换热器进行了数值模拟,分析了管束结构的差异对开缝翅片椭圆管换热器性能的影响。结果表明:横向管间距在60.55~70.55 mm范围内,空气侧N_u和E_u均随S_1减小而增大,S_1为60.55 mm时换热器综合流动传热性能最好;纵向管间距在65~75 mm范围内,空气侧N_u随S_2减小而增大,E_u变化不明显,S_2为65 mm时换热器综合流动传热性能最好;横向管间距对开缝翅片椭圆管换热器传热、流动性能的影响较纵向管间距更为明显;在等周长条件下,椭圆管长短轴比a/b在1.5~2.5范围内,a/b为1.8时换热器综合流动传热性能最好。研究成果可为此类换热器在工程实际中的应用与进一步优化提供依据。