内循环流化床内置床换热器传热特性试验研究

在2.5MW(t)内循环流化床锅炉中试装置上,用自制的传热测试管,进行内置床换热器内传热状况的测定与分析。试验测量换热器中埋管管束表面与床层间的换热系数,研究了流化风速、颗粒粒径、床层温度对平均换热系数的影响规律,分析了埋管表面周向局部对流换热系数的分布状况。结果表明:当换热器内流化风速较小时,换热系数随风速的增加而变大,到达最佳流化风速时,换热系数达到最大值,之后随着风速的增加,换热系数稍有降低,然后趋于定值;颗粒粒径越小,对埋管表面的换热效果越好;埋管表面换热系数随床层温度的升高而增大;埋管的背风面换热系数总体大于迎风面,且随着风速的增加,分布趋向于均匀。针对此型内循环流化床内置床换热器中水平埋管,提出了其表面换热系数的试验关联式,较好地将试验值与预测值的偏差控制在25%以内。     

关中地区中深层同轴套管换热器换热能力及提升措施研究

同轴套管换热器是实现中深层地热能井下高效取热技术之一,其换热能力对地热系统的可持续开发至关重要。以关中地区为例,考虑地层不均匀性建立中深层地热井同轴套管传热计算模型,研究注入温度、注入流量、埋管深度等因素对其取热性能的影响,探讨间歇开采工况下注入温度和注入流量对热储层温度恢复的影响。结果表明:随着注入流量增加,出口流体温度下降,但整个系统的取热功率提高;当注入温度较高时,可有效提高出口流体温度,但系统取热功率降幅较大;随着地层深度增加,出口流体温度和取热功率逐渐上升;减小内管管径,增加外管管径,可有效提高出口流体温度和取热功率;热储层温度恢复能力随注入流量和注入温度的升高而提高;通过降低内管导热系数或选用双内管结构可以降低内管流体沿程温度损失,提高系统的出口流体温度。     

小管径换热器在空调系统上的应用研究

随着小管径换热器应用不断成熟,本文通过从理论和试验分析φ5 mm管换热器和φ7 mm管换热器的差异,在换热器尺寸相同,相同管数情况下换热面积φ5 mm管换热器比φ7 mm管换热器少28.5％,管内阻力损失增大10～12％,在相同试验条件下,通过优化分路两者性能数据相当,由于使用小管径铜管重量减少40％,管径减小冷媒灌注量减少15％左右,因此小管径换热器总体成本优势明显.     

管壳式换热器壳侧传热与阻力性能的实验研究与预测

设计并建立了换热器传热与阻力的综合性能实验台,对1种弓形折流板换热器和2种连续螺旋折流板换热器壳侧的传热及阻力性能进行了实验研究,实验介质管侧为水,壳侧为油;同时基于壳侧传热实验数据;应用遗传算法预测了换热器的总换热量。实验结果表明:在相同的壳侧流量下,螺旋折流板换热器的阻力要高于弓型折流板换热器,正进正出螺旋折流板换热器的阻力高于侧进侧出螺旋折流板换热器;螺旋折流板换热器的换热系数高于弓型折流板换热器,侧进侧出螺旋折流板换热器高于正进正出螺旋折流板换热器,而且流量越大这种优势越明显。预测结果表明通过遗传算法得到的传热关联式所得的换热量比采用线性回归所得的更加接近实验数据,表明遗传算法可应用于工程中换热设备性能的预测。     

冰箱用翅片蒸发器管径对换热性能影响的实验研究

家用冰箱蒸发器采用不同的换热管管径,对换热器单体换热性能以及冰箱整机性能均会产生差异.对风冷冰箱翅片蒸发器在不同风速以及不同质量流量下,换热管管径与蒸发器换热性能的影响进行研究,通过换热器性能测试台对5 mm/6.35 mm/8 mm管径在不同风速下的换热系数、换热量、压降损失等性能参数进行对比测试分析,结果表明:在系统质量流量为0.5 g/s、风速为1.6 m/s时,6.35 mm管径蒸发器具有较优的换热性能,较5 mm管径提高9.7％,较8 mm管径提高7％.     

冰箱用翅片蒸发器管径对换热性能影响的实验研究

家用冰箱蒸发器采用不同的换热管管径,对换热器单体换热性能以及冰箱整机性能均会产生差异.对风冷冰箱翅片蒸发器在不同风速以及不同质量流量下,换热管管径与蒸发器换热性能的影响进行研究,通过换热器性能测试台对5 mm/6.35 mm/8 mm管径在不同风速下的换热系数、换热量、压降损失等性能参数进行对比测试分析,结果表明:在系统质量流量为0.5 g/s、风速为1.6 m/s时,6.35 mm管径蒸发器具有较优的换热性能,较5 mm管径提高9.7％,较8 mm管径提高7％.     

冰箱用翅片蒸发器管径对换热性能影响的实验研究

家用冰箱蒸发器采用不同的换热管管径,对换热器单体换热性能以及冰箱整机性能均会产生差异.对风冷冰箱翅片蒸发器在不同风速以及不同质量流量下,换热管管径与蒸发器换热性能的影响进行研究,通过换热器性能测试台对5 mm/6.35 mm/8 mm管径在不同风速下的换热系数、换热量、压降损失等性能参数进行对比测试分析,结果表明:在系统质量流量为0.5 g/s、风速为1.6 m/s时,6.35 mm管径蒸发器具有较优的换热性能,较5 mm管径提高9.7％,较8 mm管径提高7％.     

制冷空调换热器的研究进展(一)——小管径翅片管换热器

翅片管换热器是制冷空调领域中应用最广泛的换热器型式,缩小换热器管径可以有助于提升翅片管换热器的性能,缩小体积、降低成本。本文综述了近年来小管径翅片管换热器的发展过程,阐述了换热管细径化的原因,分析了使用小管径铜管的优点;调研了换热管细径化对空调器整机性能的影响,以及对换热器制造加工的影响;介绍了适用于小管径翅片管换热器的翅片设计技术和适用于小管径翅片管换热器的分配器开发技术。最后总结了采用小管径换热器的空调器整机研发方案。     

非对称翅片管式换热器管外对流传热强化实验研究

提出一种新型非对称翅片管式换热器,通过不同工况的实验,研究其传热过程和传热效果,并通过计算传热系数比较其与环状翅片管管束和光管管束的传热性能。结果表明：非对称翅片管对流体的扰动强于环状翅片管和光管;相同参数条件下,非对称翅片管换热器的换热效果优于环状翅片管和光管式换热器;采取相同面积的换热面,非对称翅片管换热器比环状翅片管换热器更加紧凑。     

多向扰流换热管管内传热与流动特性数值模拟

采用Realizable k-espilon湍流模型对不同雷诺数下的多向扰流换热管进行数值模拟,首先在光滑管中进行数值模拟,并与经验公式进行对比,验证了该数值方法的可靠性;其次研究了该换热管的结构参数及雷诺数的变化对努塞尔数和阻力系数的影响,进而分析出同一雷诺数下槽深比、节距比的变化对湍流动能和出口温度分布的影响,最后归纳出努塞尔数和阻力系数随结构参数及雷诺数变化的准则关联式。结果表明:随着结构参数的变化,多向扰流换热管的传热与流动性能都会发生显著的变化;当节距比和雷诺数不变时,努塞尔数、阻力系数、湍流动能都随着槽深比的增大而增大;当槽深比、雷诺数不变时,努塞尔数、阻力系数、湍流动能随节距比的增大而减小。研究表明多向扰流传热特性优于光滑管,可以起到较好的强化传热作用,准则关联式可为强化换热提供理论指导。     

电热固体蓄热装置放热过程的实验研究

在10 kW的电热固体蓄热装置上对其放热过程进行实验研究,得到不同加热方式、不同控制温度下蓄热体内温度分布规律。     

热量表动态计量误差的研究

本文分析了热量表计量热量的原理,指出利用欧洲热量表标准EN1434及国际法制计量组织的国际建议OIML R 75-1中规定的两种方法计算系统散热量的不足,根据笔者推出的供热系统流量发生阶跃变化后其过渡过程中散热器散热量与时间的函数关系,分析了在流量发生阶跃时过渡过程中热量表计量热量的误差及其变化规律,并提出了改进方法。     

脉动热管传热性能实验研究

建立了铜管脉动热管实验台,分析水冷条件下充液率、工质、倾斜角和是否为闭环路等因素对脉动热管传热性能的影响。研究结果表明：随着充液率的增加,整体热阻变大,原因是管内的工作流体增加,流动摩擦阻力增大,气泡的份额减小,脉动驱动力减小,加热段冷却段的温差增大;选用蒸馏水、无水乙醇以及丙酮为工质时,丙酮在脉动热管中更容易形成循环流动而使得传热性能增强,热阻最低;不同倾斜角的实验中,垂直底加热时脉动热管热阻最低,表明重力在工质回流到冷却段起到重要的作用;环路型脉动热管传热性能在相同条件下要比非闭合回路脉动热管传热性能好。     

镀层换热表面凝结传热实验研究

采用化学镀的方法,调整Ni-P化学镀工艺参数,获得了磷含量不同的镀层,具有非晶、纳米晶及二者混合的微观结构。进一步的凝结传热实验结果表明,高磷非晶镀层表面具有明显促进珠状凝结的效果,在凝结过程中表现为珠膜共存状态,而碳钢管表面仅出现膜状冷凝。同时,换热表面经Ni-P镀层改性后,可以获得较好的传热性能。镀层对换热性能的改善与镀层中非晶的含量相关,表现为,随着非晶含量的增加,换热效率得到增强。对于非晶镀层换热表面,在特定的冷却水流量下,提高蒸汽温度可以促进珠状冷凝效果的产生。     

基于热管散热的LED器件封装热分析

大功率发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)结点温度的高低汽接影响到LED的寿命和可靠性,故保持LED结温在允许的范围内,是大功率LED封装和应用必须解决的核心问题.提出将扁平热管应用在大功率LED的散热上;比较了扁平热管和铜板两种散热方式下 LED的结点温度和热阻的热特性.研究结果表明,在输入功率为3 W时,热管冷却LED的结点温度为52℃,而铜板冷却LED的结点温度为83℃,对应的系统总热阻分别为8.8 K/W和19K/W.由此证明,在大功率条件下,热管的散热能力明显优于传统的铜板散热.     

热漏对斯特林热机最优性能的影响

在内可逆斯特林循环的基础上，进一步讨论热漏对循环的影响。导出了考虑热阻、热漏和有限速率过程的内可逆斯特林热机的基本优化关系。     

浅谈供热改造中供热管道设计

探讨供热改造供热管道中设计的几个典型问题。通过对施工图设计过程的归纳总结、施工过程及运行后反馈情况验证,优化、简化供热管道设计是否合理可行。情况表明:所采取的管道优化、简化设计是合理且可行的。适当采用新型的补偿方式、自带保温的管部、合理选用较大的支吊架允许间距、使用供汽联箱等方式,可以降低工程造价并提高运行经济性。     

基于汽水系统吸热的热量信号研究

为了使超临界机组锅炉能安全运行,提出一种从汽水系统吸热过程中提取热量信号的方法。对国内超临界机组水冷壁的吸热特性进行分析后发现,水冷壁的吸热量与煤燃烧后的发热量之间存在近似线性的关系,由此可以推导出利用水冷壁的吸热量计算热量信号的方法。该方法在600Mw机组上进行试验的结果表明,该信号能够更快、更准确地反映出机组的热负荷;而由仿真实验证明,采用此信号可以大幅改善系统的控制品质,并较易于工程实现。     

热网循环泵采用汽动泵热经济性探讨

通过对不同类型供热机组采用背压机驱动热网循环水泵方式的技术经济论证,得出了300 MW供热改造机组和设计中低压导汽管压力高于供热抽汽压力,其参数适合驱动背压机运行的300 MW等级以上的供热机组,具有良好的热经济性;200 MW供热机组的三段抽汽送到背压机驱动热网循环泵,其排汽到热网加热器的运行方式,虽然节约了热网系统厂用电量,但从机组整体分析是不经济的结论。     

电热固体蓄热装置的蓄热原理及传热分析

介绍了电热固体蓄热装置的蓄热原理和蓄热用材料,对加热过程和放热过程进行了传热分析。在加热阶段,电能转换成热能,热能以辐射和导热方式传递给蓄能介质;在放热阶段,空气与蓄热介质表面进行对流换热,蓄热介质内部的换热仍为导热。