直接空冷单元流动换热特性数值研究

对A型直接空冷单元流动换热特性进行了数值研究,分析了环境风速、风向、风温、平台高度等对空冷单元流动换热特性的影响。计算结果表明:环境侧风通过两方面影响空冷单元的性能,水平分速度严重影响通风量在散热器上的分配均匀性,垂直分速度严重影响风机的通风量。随着环境风速的增大,散热器的通风量减小,散热器温度升高,热回风率增加,风机压头有效利用系数降低;在同样环境风速下,Y向风是更不利的风向,应尽量避免;环境温度增加一方面提高了空冷单元的进风温度,另一方面减少了风机的通风量,使流动和换热恶化;在所研究的平台高度内,平台高度对空冷单元的流动和换热影响不大。研究结果可为空冷凝汽器的运行及优化设计提供参考。     

不同流程平行流换热器换热性能分析

采用3个不同流程布置的微通道换热器进行循环水冷散热实验,研究不同流程及风速布置下的微通道换热器的换热性能。换热器的水冷介质为乙二醇溶液,具有凝固点低、比热高的特点,能够满足不同地区室外环境温度需求。结果显示：不同流程布置对微通道换热器的换热量和压降有影响,随着流程数的增加,换热器的换热量和压降都随之增加,4流程换热器比1流程换热器换热量最多增加了11.1%,增长速率随着风速和流量的升高逐渐减小;而4流程换热器比1流程换热器的压降最多增大了150%,增长幅度随着流量的增加而增加。     

相关参数对增强型冷却塔换热性能影响的研究

以增强型冷却塔为研究对象,通过数值模拟的方法,对其在不同环境温度、湿度及不同换热器布置下的换热性能进行计算与分析,得到不同条件下空气流量和换热量的分布。研究表明:系统换热量随空气湿度增加小幅度增加,而随温度的增加却有较大幅度的下降;在换热面积一定且换热器均匀分组条件下,如换热器间隙有填塞物,换热量随着覆盖率的增加而减小;若换热器间隙无填塞物,换热量随着覆盖率的增加而增加至覆盖率为93%达到最大值,随后减小。最优换热器布置为:覆盖率93%,换热器分组均匀且尽量细分,间隙内无填塞物。     

散热器热负荷分配对间接空冷系统运行的影响

以某SCAL型间接空冷塔为研究对象,根据散热管束的实际尺寸和冷却三角与塔体的布置方式,建立了详细的空冷塔几何模型,并基于RNGk-ε湍流模型和多孔介质模型对空冷塔内外流场进行三维数值模拟,分析了环境风速和散热器热负荷对其运行性能的影响,并针对散热器非满负荷运行,提出了改变冷却扇区热负荷分配的优化方案.结果表明:空冷塔通风量和塔出口速度随散热器热负荷的降低而减小,且随环境风速的增大减小趋势变慢;改变热负荷分配后,塔内流场明显改善,且通风量和塔出口速度增大.     

微细管束换热器结霜及流动对流换热特性实验研究

利用可视化换热器性能实验台测试了微细管束表面在无换热、大温差、凝露条件下不同风速工况的流动损失与空气侧换热系数。同时探究了超低温工况下，相对湿度和风速对微细管束换热器流动换热特性影响。相对湿度增大，湿空气释放潜热增加，结霜量增大，换热器前后压损增加。高速气流具有剪切作用，风速增大会导致结霜迟滞。     

双层布置间冷散热器数值试验研究

利用ANSYS Fluent软件，在自然通风状态下，对我国首创并实施的双层布置间冷散热器的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。环境风速不大于4.5m/s时，下层各冷却柱的通风量和换热量均高于相应上层冷却柱。当环境风速为10m/s～20m/s时，间冷塔迎风面，下层冷却柱的通风量和换热量均低于上层；在间冷塔两侧及下风侧，下层冷却柱的通风量和换热量则高于上层。随着环境风速的增大，上层冷却柱将首先出现热空气流出间冷塔和“穿堂风”的现象。不同环境风速下，下层冷却柱的总通风量和总换热量均高于上层，二者总通风量相差1.29%～10.18%,总换热量相差1.11%～9.23%。     

土壤源地热换热器的传热性能分析及优化设计研究

文中对垂直U型埋管土壤源地热换热器的传热性能进行了分析,并优化设计计算了不同负荷下地热换热器的长度.首先根据土壤源地热换热器的传热性能分析,在满足工程实践的基础上,选择了IGSHPA模型简化下的传热分析方法计算传热热阻;然后利用一维导热和线热源模型,得到流体至管道内壁的对流换热热阻,塑料管壁的导热热阻,钻孔内部的导热热...     

土壤空气换热器换热特性的模拟研究

文章针对日光温室环境下土壤空气换热器的换热特性进行了研究。首先通过监测土壤空气换热器沿程空气温度的全天变化,分析了试验工况下土壤空气换热器的动态换热过程及系统性能变化规律。研究结果表明,在试验工况下,土壤空气换热器系统的性能系数(COP)可高达24.1。在此基础上,通过建立土壤空气换热器的非稳态换热模型,模拟研究不同的入口风速对土壤空气换热器换热性能的影响。研究结果表明,当换热管入口空气温度相同时,随着入口风速的增加,土壤空气换热器进出口空气温度差逐渐减小,出口处空气温度与土壤温度差值逐渐增大,这意味着土壤空气换热器有效换热长度逐渐变长。在此过程中,土壤空气换热器系统的换热量和COP随着入口空气风速的增加呈现出先增后减的规律。通过模拟结果可知,当入口风速达到5.5 m/s时,土壤空气换热器系统的换热量与COP均达到最大值。     

新型地板送风换热器的结构优化模拟

介绍一种新型地板送风换热器,该换热器可消除地板送风系统外区空气负荷对内区热环境稳定性的影响,换热装置散发出的热量及冷量形成一道空气幕从而阻止室外空气的渗入。利用Fluent15.0模拟分析地板送风外区换热器在供热工况下不同的翅片间距、横向管间距、风扇入口风速对其平均表面换热系数的影响。     

不同单元型式的直接空冷岛数值试验对比研究

利用ANSYS Fluent软件研究某2×660MW直接空冷岛,以期提高其整体换热性能。对不同单元型式、散热器管束和风机布置方式下的空冷岛方案进行流动和传热特性的数值模拟、分析和研究。在环境风速风向的影响下,不同布置型式的空冷岛出现一定的性能差异。静风状态下,不同布置方案的空冷岛通风量及换热量之间的差别很小,均在1%以内。TRL考核风速各风向下,与常规空冷布置方案相比,双小“A”风机低位布置方案的机组背压较低。炉后风向下,双小“A”风机低位布置方案的机组平均背压低于常规布置方案约1.57kPa。     

汽车空调暖风系统平行流换热器换热性能研究

平行流换热器以其结构紧凑、换热效率高的特点已广泛应用于汽车空调中.简要介绍了汽车空调暖风系统平行流换热器结构,采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对平行流换热器的换热性能进行了分析,比较了空气侧风速和水流量对其换热量和流动阻力的影响.模拟结果表明:在增加相同百分比的情况下,增加空气侧风速比增加水流量对换热器换热量的影响大16%左右,但增加空气侧风速和水流量对换热器换热能力的影响均有限;随着风速的提高,换热量增加率逐渐减小,而空气侧阻力增加率越来越大;随着水流量增加,水侧压降增大非常明显;但两者增加对空气侧出口温度影响均不明显.     

基于模块化的氟塑料换热器优化布置研究

对1 000MW火力发电机组中间热媒体烟气换热器(media gas-gas heater,MGGH)系统中脱硫塔前的氟塑料换热器展开设计计算,从交叉次数的角度对氟塑料换热器模块化以及优化布置展开研究.结果表明:水侧阻力与交叉次数的平方成正比;随着介质交叉次数的增加烟气侧压降降低管外总换热面积、联箱总开孔数和模块单元联箱开孔数均减少,且当交叉次数由2增加到4时上述参数均大幅降低,当交叉次数大于4以后降幅均相对较小,即氟塑料换热器的换热性能、阻力性能及联箱结构在交叉次数为4时得到优化,结合热膨胀因素建议在工程应用中尽量采用2个U形换热模块单元布置成W形.     

环境风影响下换流变压器空冷系统换热性能研究

针对北方地区某高压直流输电换流站,建立了换流变压器空冷系统以及周围建筑物的计算流体动力学仿真模型,研究了不同环境风向和风速影响下空冷系统换热性能的变化规律。研究结果表明：由于周围建筑物的影响,空冷系统的换热性能在不同的环境风向下均有所衰减。当风向为W、风速为6m/s时,环境风流动方向与风机进气方向相反,极1和极2换流变空冷系统的换热能力衰减最为严重,分别下降了38%与40%。在高风速占比最多的NW28°风向下,环境风速逐渐升高时换热器上方的涡旋随着风向移动,迎风侧换热器出口高温气流回流至其他换热器入口;处于迎风侧的变压器2F换热器换热量最低,沿着环境风的运动方向不同位置换热器换热量呈现先升高后降低的趋势。研究结果为深入理解环境风影响下空冷系统换热性能的变化规律提供了理论依据,也为设计适应真实场景的变压器空冷系统提供了技术支撑。     

夹点分析在原油常减压蒸馏换热网络的应用

对常减压蒸馏过程的换热网络进行了夹点分析。得到了各热流体和冷流体在各自温度间隔的热负荷分布情况,绘制了组合曲线和总组合曲线。对于热流体,热端提供的热负荷较大,冷端提供的的热负荷较小,其中热物流减黏渣油(JNZY)对整个热负荷的贡献最大。对于冷流体,需要热负荷的冷流体主要是流体拔头油(BTY)和原油(YY),且集中在中低温度间隔内。组合曲线和总组合曲线说明换热网络热回收接近温差(ΔtHRAT)越小,回收的热量越大,需要的热公用工程和冷公用工程也越少,公用工程投资和冷热公用工程费用将减少,但是由于换热网络接近温差变小,整个换热网络的换热器面积将增大,从而增加了换热器投资,这表明在实际过程中要兼顾换热器等设备的投资成本。不同ΔtHRAT的换热网络,其夹点是变化的。     

紧凑型强化传热管管束受限空间内沸腾强化换热特性

采用满液式蒸发换热器，利用强化传热管管束受限空间内早期沸腾强化机理，将中小热负荷条件下的自然对流换热转化为核沸腾换热。其换热性能大大优于降膜式蒸发换热器。对紧凑型滚压表面传热管管束在受限空间内沸腾强化换热进行实验研究，确认了满液式蒸发换热器使用紧凑型滚压强化管束具有良好的换热性能，在小管间距时有显著的沸腾换热复合强化效应。     

满液型海水淡化蒸发器的换热特性研究

海水淡化装置，太阳能或余热吸收式制冷机中的蒸发换热器目前使用管排外降膜式蒸发方式。如将传热管束紧凑排列置于饱和状态液体中则变为满液式蒸发换热器，利用传热管束间受限空间内早期沸腾强化换热机理，将中小热负荷条件下的自然对流换热转化为核沸腾换热，在间隙尺寸适宜时，其换热性能可能优于降膜式蒸发换热器。该研究以盐水为实验工质，对紧凑传热管束受限空间的沸腾换热进行了实验研究，确认了满液式蒸发换热器也具有很好的换热性能，在中小热负荷条件下甚至超过降膜式蒸发换热器。     

600MW直接空冷机组冷端换热面积计算与分析

分析了空冷凝汽器总传热系数的计算方法,通过迭代计算和设定的误差确定管内凝结换热系数,并将管外换热系数表达成迎面风速的函数,最终得出了总换热系数与迎面风速的关系式.建立了换热面积的目标函数,并进行了变工况计算,得出换热面积随迎面风速、排汽压力的增大而减小,随环境温度的增加而增加.通过分析初始温差ITD、迎面风速与设计气温对换热面积的影响,提出在空冷系统优化设计中,应以初始温差和迎面风速作为变量参数.     

紧凑传热管束受限空间内沸腾强化换热特性

海水淡化装置以及太阳能或余热吸收式制冷机中的蒸发换热器,采用管排外降膜式蒸发方式,它具有很多优点,但管间距离较大,以致尺寸较大,供液方式较复杂。将传热管束紧凑排列置于饱和状态液体中,将其变为满液式蒸发换热器,利用传热管束间受限空间内早期沸腾强化机理,将中小热负荷条件下的自然对流换热转化为核沸腾换热,在间隙尺寸适宜时,其换热性能可能优于降膜式蒸发换热器。对紧凑传热管束在受限空间内沸腾强化换热进行实验研究,确认了满液式蒸发换热器具有良好的换热性能,在中小热负荷条件下甚至超过降膜式蒸发换热器。     

低气压环境下开缝翅片管换热器换热性能研究

利用低气压环境模拟装置对开缝翅片管换热器在不同气压下的换热性能进行实验研究.研究结果表明:随着气压不断降低,换热器周围空气密度逐渐降低,换热器空气侧换热系数以及显热换热量逐渐降低,而空气含湿量随着气压降低逐渐升高,导致潜热换热量逐渐增加;当气压降至0.058 MPa以下时,换热器空气侧潜热换热量占主要部分,当气压为0.04 MPa时,换热器换热能力与常压下相比下降了36.63%.     

热负荷阶跃变化条件下热回流式换热系统缺陷机理及优化方法研究

针对国内某北方核电厂的设备冷却水系统热回流式换热器,分析了不同热负荷下热回流式换热系统的稳态特性及负荷阶跃变化下热回流式换热系统缺陷机理,提出了热回流式换热器系统优化方法。研究表明:在不同热负荷下热回流式换热器系统切换的关键是与不同热负荷对应的具有特定温度的伴流的形成;热负荷阶跃变化下状态转换瞬态过程中存在系统缺陷,其根本原因在于单纯采取调节热回流率的方法,具有较大的时间滞后性;调节换热器冷介质侧的流体流量,改变换热器传热系数,强化了对状态改变的快速响应;采取热回流叠加换热器旁流方法,可以解决原有系统状态转换瞬态过程中存在的缺陷。