椭圆H型翅片管压降与换热特性数值模拟

利用商业软件Fluent模拟了烟气在不同流速下流经椭圆H型翅片管的流动和换热过程.利用软件生成了翅片的温度分布云图和烟气的速度云图,比较分析了在不同烟气流速下,翅片的开缝情况对翅片管换热以及阻力特性的影响.结果表明,横开缝的椭圆H型翅片管与纵开缝的相比,其传热效率更高,阻力更小.

H型翅片椭圆管低低温省煤器换热与阻力特性研究

为满足燃煤电站节能减排要求,不同型式的翅片管省煤器已广泛应用于新建或在役的电站锅炉中。椭圆管的流线型外形使椭圆管的传热与阻力性能以及防积灰和磨损性能比圆管更佳,为此,对适用于低低温省煤器的不同结构H型翅片椭圆管束的换热与阻力特性进行了模化试验,并与应用于燃煤电站锅炉省煤器的H型翅片圆管束性能进行了比较和分析。结果表明:H型翅片椭圆管束具有明显的优势,值得在低低温省煤器中推广应用。

U型翅片管换热器传热单元数计算式

为了得到U型翅片管换热器传热单元数计算式,以U型翅片管换热器为研究对象,通过建立翅片管换热模型,推导出了逆流和顺流2种流体流动趋势的传热单元数计算式(NTU计算式).分别采用推导出的传热单元数计算式(ε-NTU法)和前人推导出的平均温差关系式(LMTD法)计算U型翅片管传热系数,并进行对比分析.结果表明,当进水温度为45～60℃,热水流量为30～110 kg/h时,由ε-NTU法和LMTD法计算出来的翅片管传热系数相差很小.所推导出来的U型翅片管换热器传热单元数计算式是合理的.

椭圆H型翅片管在烟气余热回收中的优化设计

为了利用陶瓷厂的烟气余热，采用有机朗肯循环回收该部分余热。根据有关实验研究结论对用于烟气和导热油换热的椭圆H型翅片管换热器进行了具体设计。最后对换热器进行了优化得到了设计结果。整个设计优化过程有望为烟气余热回收的工程应用提供参考。

陶瓷填充床内H型翅片管换热特性实验研究

基于热逆流氧化床内置翅片换热器的取热过程,自行搭建陶瓷填充床内置翅片换热器稳态取热实验台,实验研究陶瓷多孔介质围成的狭小空间内H型翅片管的换热特性,并通过外壁镀银的方法分析传热方式对H型翅片管换热系数的贡献。结果表明:H型翅片管边缘的温度随入口温度增加最大增长264℃,随入口雷诺数增加最大仅增长35℃,且靠近基管管壁处温度随入口温度和入口雷诺数变化不大;蜂窝陶瓷的存在强化了H型翅片管外壁面的热辐射作用,同时减小了29. 80%的散热量,但在一定程度上抑制对流传热;辐射传热贡献度随入口温度增加从48. 17%增至60. 34%,随入口雷诺数增加从57. 2%降至55. 35%。对试验数据进行归纳分析,得到陶瓷氧化床内H型翅片管换热特性的试验关联式。

采用椭圆矩形翅片管的容积式换热器的实验研究

利用自行设计的实验台系统，用高效换热元件—椭圆矩形翅片管代替圆管进行实验研究，然后对两种换热元件得出的结果进行比较，发现前者代替后者将强化容积式换热器的换热过程，使换热能力大幅度提高。

H型翅片管在高含尘烟气中的换热特性试验研究

利用水泥窑窑尾余热资源,对H型翅片管在高浓度烟尘环境中的换热特性进行了试验。结果表明,H型翅片管束在含尘量大的烟气中换热性能较光滑管优越,但阻力性能影响比较大。

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%。

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U型光管与翅片管换热性能对比研究

分别建立实际工程尺寸的U型光管和内部加纵向翅片的U型管模型,采用FLUENT软件对这2种换热器的换热性能进行数值模拟,研究了工质进口流速、进口温度、钻井深度和回填材料导热系数对这2种换热器换热性能的影响。结果表明:增大流速和减小钻井深度对U型翅片管换热器换热性能的改善较U型光管换热器显著,而进口温度和回填材料导热系数的增大对2种类型换热器单位井深换热量的影响基本相当;增加翅片长度和宽度可有效改善换热情况。文中计算结果可为强化埋管换热器的换热提供依据。

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。

H型鳍片管传热特性的数值模拟及验证

基于Fluent软件,利用Realizablek-ε湍流模型对H型鳍片管的传热性能进行了数值模拟,分析了管排数与纵向间距对H型鳍片管传热系数的影响.在计算的基础上得出了H型鳍片管传热系数的计算公式,并对该公式进行了验证.结果表明:烟气流速越高、纵向管排数越少、纵向间距越大,传热系数越大;计算值最大误差为8.3%,最小误差为5.6%;该公式计算结果与验证算例、文献试验值及已有公式的结果较吻合.

翅片管传热特性与热疲劳的实验研究

通过实验，对Ｕ形翅片管和高频焊翅片管的传热性能及接触热阻作了对比性研究。并对Ｕ形翅片管的热疲劳特性进行了实验。结果表明。

与椭圆封头连接的N型固定管板计算

近年来,因化工生产工艺需求,管程侧与椭圆封头连接的N型管板特殊结构被广泛使用。结合GB/T 151—2014《热交换器》标准对管板进行计算,并对管板与壳体连接处的局部结构进行应力分析,得到了合理的计算结果,使设计文件更加完善,确保了设备安全运行。

不同扩展换热面传热、积灰、磨损特性对比

为了对低温换热器优化选型,利用热力计算和数值模拟的方法,对比分析了螺旋肋片管和H型鳍片管的传热、积灰、磨损特性。结果表明:常规结构参数下,单位长度的螺旋肋片管具有更大的换热效率,在达到相同换热量时,其钢材消耗是H型鳍片管的42.87%,烟气阻力是H型鳍片管的61.45%;H型鳍片管由于其特殊的沟槽结构,形成的涡流方向与主流速度相反,垂直冲刷基管背风面,达到自清灰的目的,其鳍片无侧向气流冲刷,整体磨损较轻。因此,螺旋肋片管的换热性能更好,但H型鳍片管的防积灰和耐磨性均优于螺旋肋片管。

中大型空气源热泵空气流场特性研究

针对中大型空气源热泵冷热水机组的风侧V型翅片管式换热器,采用CFD方法研究了其空气流场特性,采用实验测量值验证数值模拟结果,验证结果表明数值模拟的合理性和可靠性。系统分析了V型翅片管式换热器空气流场特性,详细研究了换热器夹角大小对空气流场分布的影响并阐明了各种流动现象的产生机理。研究结果表明:V型翅片管式换热器迎面风速沿换热器高度方向分布较不均匀,沿换热器长度方向分布相对均匀;换热器夹角大小是决定V型换热器迎面风速分布不均匀的主要因素,主要表现在迎面风速最大值随换热器夹角值的增大而向换热器下部移动,且当换热器夹角大小为90度时,迎面风速最大值位于换热器中部位置,且此时换热器迎面风速分布呈上下对称状态。

蒸汽加热法去除烟气白雾技术

石灰石-石膏湿法脱硫烟囱出口形成的白雾现象,不仅影响视觉效果,还会影响污染物的扩散效果。湿法脱硫装置后的烟气具有腐蚀性强,含水量高,温度低的特点,使得蒸汽-烟气换热器腐蚀较快,体积大,蒸汽耗量大。对比了几种消除白雾的措施,从材料耐腐蚀性、换热管的形式、换热蒸汽的选用几方面对蒸汽加热技术进行研究,并在工程应用中进行验证。蒸汽-烟气换热器的换热管使用SAF2205高频焊管,将锅炉省煤器常用的H型翅片换热管应用于除白雾蒸汽换热器,并采用中低温低压饱和蒸汽提供热源,提高了换热效率,减少了蒸汽耗量,在工程应用中取得了较好的效果。加热后的烟温达到82℃,有效去除了烟囱的白雾。

王世平:从顽童到教授

新年前夕,作为项目负责人,广东省政协委员、华南理工大学教授王世平按计划完成了国家自然科学基金项目《新型翅片管管束间冷凝与轴流型换热器的传热性能》,获两项专利,达国内先进水平;完成了广东省自然科学基金项目《替代氯氟烃的混合制冷工质的冷凝与沸腾强化》,发表论文5篇,达国内领先水平。日前,记者慕名采访,他说很忙,的确如此,且不说教学科研任务繁重,妻子远在美国,10岁的女儿他一人照料,下班要买菜、做饭。约了三次,总算腾出一个接受采访的时间。他快人快语,娓娓向我道出他一个从顽童到教授的人生旅程。做实验的顽童王世平,共和国的同龄人,出身于书香之家,母亲是工程师,父亲当过中学教师。他从小就梦想象母亲当一名工程师,既然要当工程师,就要学做实验。

煤粉锅炉低温腐蚀防治技术研究

该研究主要针对目前我国煤粉锅炉空气预热器容易受到低温腐蚀且防治手法有限，从提高空预器壁温和提高空预器的换热效果两方面进行研究。通过技术攻关研究，最后选用空预器入口采用椭圆翅片管暖风器提高空预器入口温度，空预器管材采用旋流式螺旋槽管来强化传热的技改方案。工业应用后，煤粉锅炉运行状况良好，管壁温度超过了酸露点，达到了防治低温腐蚀的预期目的，同时能够合理地控制烟气流速，减轻了空预器管壁磨损和堵塞现象，延长了锅炉连续运行周期和空气预热器的使用寿命，提高了热电厂的经济性，完全能够在同类型电厂锅炉上推广应用。