Numerical Simulation and Optimization of Perforated Tube Trolley in Circular Cooler

Three symmetrically perforated tubes were arranged in the circular cooler trolley as auxiliary cooling inlet to improve the cooling performance of the sintered body during the production process. Fluent 15.0 has been used to simulate the process;the study shows that the perforated tube structure trolley has changed the temperature field within the sintering area, thereby improving the sintering area of the cooling effect and uniformity, also greatly reducing the cooling time. Compared with the traditional trolley, the best structure of the porous tube trolley has reduced 41% cooling time and increased 50% waste heat recovery.

板式蒸发式水冷却器的结构优化设计

板式蒸发式水冷却器在化工及钢铁行业有着广泛的应用前景,其结构的优化设计对工程应用具有重要的指导意义。文章利用MATLAB软件模拟了板式蒸发式水冷却器内冷却水、空气及喷淋水之间的热湿交换过程,分析了结构参数(冷却器的长度、宽度、板间距、高宽比)对蒸发式水冷却器冷却性能的影响,得到其改变对冷却器出口水温、出口空气焓值、冷却效率的影响趋势,同时给出了结构参数影响性能指标的强弱排序,并得到最优的结构尺寸。结果表明:冷却器的冷却效率随着长度、宽度、空气通道板间距的增加而减小,随着热流体通道板间距、高宽比的增加而增大;冷却器在冷却水量为300 t/h时,其最优结构尺寸为热流体通道板间距为4.10 mm、空气通道板间距为3.75 mm、冷却器的长度为1.40 m、宽度为1.75 m、高宽比为0.75。

立管式间接蒸发冷却器的结构与性能试验研究

为探索立管式间接蒸发冷却器可行性、结构与性能,设计了4组不同结构尺寸的冷却器并测试其降温性能,并对试验数据进行对比分析。结果表明,各试验冷却器温降均在6℃以上、湿球效率均在56%以上;增加换热面积可优化降温性能,冷却器单位面积处理风量宜控制在100~200 m^(3)/h之间;增大迎风面积、采用叉排布置增大流程可延长冷却时间,提高温降;增大管径可减小二次空气侧阻力,换热管宜采用30~50 mm管径圆管;采用管内直接布水与溢水相结合,并采用“上粗下细”的异径圆管,可保证换热管内壁形成稳定的贴附水膜,降温效果稳定。所得结果对立管式间接蒸发冷却器推广应用具有参考价值。

复合式露点间接及板管式间接蒸发冷却器的试验研究

在一定的二/一次风量比、水气比情况下,对复合式露点间接蒸发冷却器及板管式间接蒸发冷却器的湿球效率、降温幅度、间歇性喷水时间、耗水量等性能参数进行试验分析,并对这2种冷却器的性能特点及适用性进行对比分析。当风量接近2 000 m^3/h时,板管式间接蒸发冷却器流道较宽,使用灵活,适用性较强;而复合式露点间接蒸发冷却器降温效果、湿球效率、产冷量更大,但其相应的耗水量也更大。

管式蒸发冷却器的优化设计

管式蒸发冷却器在空调、化工、石油等行业中有着广泛的应用。本文首先根据最优化方法建立了管式蒸发冷却器优化设计的数学模型,并分析了约束条件的确定、优化变量的选取及模型的求解方法。然后针对某一算例,利用该模型分析了结构参数对管式蒸发冷却器冷却性能的影响。根据优化设计的结果可知:换热器的长度、宽度以及管间距变化时,目标函数有时呈现振荡性变化的规律。结构参数的取值原则应综合考虑材料费用、运行能耗以及冷却器的冷却能力。优化设计的结果可以为管式蒸发冷却器的设计提供参考,达到节约初投资及降低能耗的目的。

结构参数对管式蒸发冷却器冷却性能的影响

管式蒸发冷却器是蒸发冷却技术应用中的一个重要设备。本文建立了管式蒸发冷却器的数学模型,采用MATLAB编程,分析了换热器的长度、宽度及管间距的变化对其冷却性能的影响规律,主要从管式蒸发冷却器的传热系数和传质系数角度分析,并综合考虑对风机和水泵能耗的影响。研究结果表明:换热的长度和宽度在合适的范围内取值,管间距是盘管外径的2倍时,管式蒸发冷却器的冷却性能较好。所分析的结果可以为管式蒸发冷却器的设计提供参考依据。

椭圆管蒸发冷却器冷却性能的影响因素分析

椭圆管蒸发冷却器具有管子排列紧凑,空气流动阻力小等优点,在高性能的闭式冷却塔内有着广泛应用。本文首先分析了结构参数对椭圆管蒸发冷却器冷却性能的影响,然后分析了运行参数对其冷却性能的影响,通过分析得到了一些有价值的结论,为管式蒸发冷却器的优化设计及运行提供了参考依据。

R744系统管翅式蒸发器换热性能的优化

基于稳态分布参数法,建立了R744系统管翅式蒸发器模拟程序,计算分析了管内制冷剂侧换热系数和压降梯度沿管长的变化特点;通过对管翅式蒸发器结构参数进行敏感性计算分析,得出了传热系数、换热量、制冷剂侧压降以及冷重比等参数与蒸发器主要结构参数之间的变化关系.优化后的管翅式蒸发器在换热量基本相同的情况下,空间体积缩小了24.86%,传热系数提高了5.17%,单位面积换热量提高了15.58%.

管式蒸发冷却器性能影响因素的数值分析

根据热湿交换理论建立了管式蒸发冷却器的数学模型,采用四阶Runge-Kutta方法对该模型进行了数值求解,并将计算结果与实验数据进行了对比,结果表明计算值与实验值吻合较好,证明用数值分析的方法研究类似的工程问题是可行的。分析了运行参数对蒸发冷却器冷却性能的影响,并得到了一些有价值的结论。

管式蒸发冷却器优化设计界面的开发和研究

针对管式蒸发冷却器的优化设计，先建立数学模型，确定约束条件，选取优化变量，然后根据MATLAB编制计算机程序界面分析蒸发冷却器结构参数对投资费用和运行费用的影响。此程序界面可方便快捷地实现管式蒸发冷却器的优化设计。

结构及运行参数对闭式冷却塔冷却性能的影响分析

闭式冷却塔广泛应用于大型水冷空调系统中,其效率会对空调机组的COP产生很大影响。为了分析结构及运行参数对蒸发式闭式冷却塔冷却性能的影响,对冷却塔内部的换热机理进行分析,并建立了盘管传热传质的数学模型,选取了研究变量,确定了研究条件。结合Matlab改变单一参数对数学模型进行计算,得到结构及运行参数的改变对冷却水出口温度及冷却效率的影响趋势,为闭式冷却塔结构及运行设计优化提供了理论指导。

冷却管结构及风速对空冷中冷器性能的影响

本文在实验基础上,使用计算流体动力学方法研究了不同空冷中冷器冷却管前缘结构及风速对其冷侧热工水力性能的影响。研究发现,冷却管前缘半径R_(1)相同时,Fanning摩擦因子f随风速的增加而减小,而相同风速不同R_(1)时,f同样随R_(1)的增加而减小,在以R_(1)=0.9 mm为基准时,R_(1)=0 mm的f因子值最大增加12.42%,R_(1)=3.6 mm的f因子值最大减小5.41%;冷却管前缘半径R_(1)相同时,努赛尔数Nu随风速的增加而增大,相同风速不同R_(1)时,Nu同样随R_(1)的增大而减小,在以R_(1)=0.9 mm为基准时,R_(1)=0 mm的Nu最大增加2.22%,而R_(1)=3.6 mm的Nu最大减小1.49%;对于性能评价准则PEC,冷却管前缘半径R_(1)相同时,PEC随风速的增加而增大,而相同风速不同R_(1)时,PEC随R_(1)的增大而增大,在以R_(1)=0.9 mm为基准时,R_(1)=0 mm的PEC值最大降低10.13%,R_(1)=3.6 mm的PEC最大增加3.40%。综上,在R_(1)=3.6 mm、冷侧风速为7.5 m/s时,空冷中冷器冷侧热工水力性能最佳,因此增大R_(1)及风速有助于空冷中冷器冷侧热工水力性能的改善。

冷却管结构及进气方向对空冷中冷器性能的影响

首先,通过试验方法获得了基准空冷中冷器在不同速度时的冷侧静压降和传热系数。然后,采用计算流体力学方法对试验值进行了验证,结果表明,对于静压降,试验值与仿真值的绝对误差不超过7%,而传热系数则不超过15%,说明当前仿真的准确性。接着,继续采用计算流体方法研究了冷侧风速为6 m/s时,不同冷却管前缘半径R_(1)及进气方向β对空冷中冷器冷侧热工水力性能的影响,结果表明,当R_(1)=3.6 mm且β=90°时,Fanning摩擦因子f取得各工况中的最小值;当R_(1)=0 mm且β=90°时,努赛尔数Nu取得各工况中的最大值;当R_(1)=3.6 mm且β=90°时,中冷器热工水力性能综合评价准则PEC取得各工况中的最大值。