分离式热管倾斜布置蒸发管流动特性的试验研究

采用加热石英玻璃管模拟分离式热管倾斜布置蒸发段,通过可视化试验和壁温侧量,对蒸发段工质的流型进行了观测和分析,发现在蒸发段前部存在一种脉冲对流的流动状态,分析了其流动特点;着重研究了倾斜角度、充液量和热流密度对流动规律的影响;由试验数据回归整理了相应的合理充液率关系式,与试验数据吻合较好,并与垂直蒸发段的流动特性进行了比较。     

分离式热管锅炉在水泥窑上应用初探

对热管技术在水泥窑上的应用进行了初步探讨。重点研究了水泥窑热管锅炉受热面的积灰问题和热管锅炉结构的优化问题。介绍了分离式热管锅炉首次在水泥窑上的应用情况。     

套管结构分离式热管的传热分析

介绍了利用套管的间隙作为工作介质蒸发和冷凝空间新型的分离式热管的工作原理,对该新型套管结构的分离式热管的传热情况进行了系统的分析.这种新型的分离式热管换热器应用于一个固相粉末换热系统--利用高炉热风炉的废烟气加热高炉喷煤用的空气和煤粉的混合物,实际运行工况与设计结果具有良好的一致性,可见利用套管结构的分离式热管作为以固相粉末为换热介质时的传热元件是完全可行的.     

盐浴结构焦炉上升管换热器的传热特性

通过数值模拟及实际动态试验,研究了盐浴结构焦炉上升管换热器内的温度场和荒煤气流场,得到了换热器内温度和荒煤气速度的变化规律。研究结果表明,上升管换热器内荒煤气的流动处于层流入口段状态;沿上升管换热器径向,荒煤气温度在内筒壁及其扩展的直翅片附近迅速下降,在中心处的变化较小;直翅片的温度场呈现下部高、上部低、翅顶高、翅根低的趋势;整个炼焦周期内,上升管换热器的内筒壁温可控,可避免荒煤气中焦油蒸气的大量凝结。     

换热器管板应力有限元分析与结构优化

利用有限元分析方法,建立在给定工况条件下的换热器管板有限元模型,进行管板有限元求解,依据JB4732-95对其进行安全性评价;根据评价结果提出改进措施,进行管板的结构优化。该方法为企业改进设计,提高产品设计质量,具有借鉴意义。     

硫磺制酸火管锅炉上升管设计的优化

硫磺制酸火管锅炉上升管位于汽包和锅壳之间,既用于传输锅壳产生的高温蒸汽,又起着支撑汽包重量的作用,其安全性和合理性是整台锅炉设计的重要部分之一。通过对硫磺制酸火管锅炉上升管几种作用的分析,并结合设备制造和安装过程中的实际需要,对上升管的设计提出几处优化。     

重力型热管结构优化数值模拟及传热实验研究

针对热管换热器及重力型热管,研究了其在涡流发生器及翅片加热管对换热器的换热影响,对换热器的热管结构进行了优化,最后通过实验对各种结构的换热管进行传热特性研究,并对理论部分进行了验证,通过横向翅片和裸管的换热效果,在对热管加装翅片的基础上,加装涡流发生器,通过对没有安装涡流发生器的翅片热管与之进行对比,并应用温度场与速度场对换热增强机理进行说明。     

缩放管内湍流对流换热(Ⅱ)结构优化

根据缩放管管内湍流对流换热的场协同控制机理,提出一种强化缩放管管内湍流对流换热的改型结构,即保持肋高和肋距不变的前提下,采用平直连接收缩段和扩张段的方式,延长收缩段的长度,相应缩短扩张段的长度,增强管内速度场与温度梯度场的协同作用.模拟计算的结果表明,这种新的结构可优化缩放管中速度场与热流场的协同关系,提高Nusselt数4.67%～8.34%,但同时也增大了阻力7.87%～15.22%(Re=1.5×10⁴～5×10⁴).与惯用的优化缩放管结构（收缩段为扩张段2倍）相比较,改型后的缩放管的Webb性能因子η=1.008～1.06.     

矩形自支撑缩放管换热器强化传热的结构优化

在新型换热器--矩形自支撑缩放管换热器的基础上,通过FLUENT软件利用三维数值模拟的方法分别研究在缩放段长度比例保持不变的情况下,缩放节距及缩放肋高对换热器管程、壳程及整体综合传热性能的影响,并得出缩放管的优化尺寸。研究表明:对于换热器管程和壳程,缩放节距l越小,换热效果越好,阻力也越大,壳程在l=16.5 mm 时综合传热性能达到最佳,而管程则在l=9 mm时综合传热性能最好;缩放肋高h越大,二者的换热效果越好,阻力也由于管子的粗糙程度增加而变大,此时综合传热性能管程在h=1.25 mm时最好,壳程则在h=0.5 mm时最好。引起这些变化的原因主要是由于随缩放节距与缩放肋高的增加,管程和壳程通道内的回流区不断增加,在回流区的增加造成阻力增加的同时,也改善了速度场与温度场的协同性,从而使二者的传热性能增强。最后将管程和壳程作为一个串联的整体进行综合考虑,得到整个换热器的综合传热性能在l=15 mm,h=0.75 mm时达到最佳,综合因子η=1.136~1.155(壳侧Re=27900~41900)。