大型管壳式换热器数值模拟分析

以某硫酸厂大型管壳式乙二醇换热器为分析对象,采用CFD软件FLUENT对其整体结构进行数值模拟,得出了换热器整体流场和温度场特性,分析了关键区域折流板和特征换热管的温度分布,并与实际测量值作出对比。研究结果可为换热器的设计方法和换热器的故障分析手段提供参考。     

修正威尔逊法在管壳式换热器传热性能试验中的应用

该文介绍了修正威尔逊法的原理及其在管壳式换热器传热性能试验中的应用,并讨论了该方法的应用条件。     

管壳式换热器壳侧气液两相流动和传热的数值模拟研究

采用数值模拟方法,使用FLUENT对管壳式换热器壳侧的两相流动及相变传热进行了模拟计算.根据壳侧流体流动特点,选定合适的湍流模型、两相流模型为混合物模型,并根据汽水转化公式编写了自定义函数UDF来描述相变过程质和量的传递.对管壳式换热器壳侧的流体介质换热发生相变并产生气液两相流动进行了三维的数值模拟研究.得到了管壳式换热器壳程的速度场、温度场、压力场及气液各相的分布情况,对壳侧气液两相流动及相变换热进行了分析.对具有相变情况下的管壳式换热器的结构设计起到参考指导作用.     

管壳式换热器计算机辅助布管设计

介绍管壳式换热器的布管方法，包括正三角形排列和正方形排列。根据不同流程、不同排列方式，编制单程布管程序，计算机能自动绘出布管图。     

非管壳式节能换热器及其应用（二）

非管壳式节能换热器及其应用（二）中国石化总公司上海高桥石油化工公司炼油厂钱伯章１．３．４在炼油厂的推广应用例如用于：原油和含３３体％盐水的乳化液换热，１２８００ｋｇ／ｈ原油从１０８℃冷却至６８℃，９４３００ｋｇｔｈ乳化液从４６℃加热至８５℃，换热面积...     

非管壳式节能换热器及其应用（一）

非管壳式节能换热器及其应用（一）中国石化总公司上海高桥石油化工公司炼油厂钱伯章为顺应石化工业节能要求，换热器向体积紧凑、传热强化方向发展。近年，非管壳式紧凑型换热器得到开发和推广应用。所谓紧凑式换热器主要指板式（含压焊板式）、板翅式、螺旋板式、筒式、...     

基于E语言的管壳式换热器设计

管壳式换热器的传统设计过程计算工作量大、效率低。文中在Windows环境中,以E语言为平台,开发管壳式换热器的设计软件,包括工艺设计、热力校核和压降校核,界面友好。计算实例结果表明,所设计换热器的结构和压降都在合理范围内。软件可供工程设计或教学使用,也可为后续换热器的优化设计提供参考。     

管壳式换热器动态特性分析

针对液相不可压缩流体工质在管壳式换热器进行热交换的情况,以控制微元体的质量守恒方程,能量守恒方程,动量守恒方程及状态方程为基础,采用流量温度参数过程离技术,建立了不同通道动态特性的分布参数表达式。分别对这些微分方程组执行时间和空间拉普拉斯变换之后,可以获得以传递函数形式表示的壳式换热器输入－输出的数学模型。     

应用遗传算法优化设计管壳式换热器

两级管壳式换热器优化设计是一个有约束非线性规划问题,目前还没有方法能够保证寻找到该问题的全局最优解.传统的转动坐标轴直接搜索可行方向法(DSFD方法)可以获得该问题的局部最优解,但该最优解对初始点的依赖性很大,需要多次尝试寻找"全局"最优解.应用遗传算法对两级管壳式换热器进行优化设计,优化结果与DSFD方法优化结果对比表明,遗传算法更易于寻找"全局"最优解,提高优化过程的效率.     

管壳式换热器计算机辅助设计与优化设计

本文利用Ｂｅｌｌ－Ｄｅｌａｗａｒｅ方法编制了管壳式换热器热力计算通用程序，并进行了实例计算，程序中对某些参数的选取以及修正系数的计算作了特别处理，使程序更有通用性，以年总经济费用最小作了优化设计，得到了优化设计的结果，计算结果反映了流体流动从层流到紊流的转变，本文编制的管壳式换热器计算机辅助设计程序和优化程序可用作工程设计的参考。     

基于SolidWorks Flow Simulation的管壳式换热器换热性能数值仿真

为了分析结构形式和流动状态等因素对换热器换热效果的影响,首先,以单根圆管换热器为研究对象验证了SolidWorks Flow Simulation软件进行仿真分析的可行性。然后,基于该软件分析了流动形式和扁管厚度对扁管换热器换热性能的影响,并拟合了扁管沿程摩擦阻力系数计算公式。研究结果表明,本文所提数值模拟方法是有效地,所得扁管沿程摩擦阻力系数计算公式具有一定的参考价值。     

板壳式换热器流固耦合换热的数值模拟

以型号为IPS24的波纹板壳式换热器为研究对象,应用CFD软件ANSYS FLUENT16.0进行流体流动及耦合换热的数值模拟。结果表明:人字形波纹板结构对板壳式换热器传热性能有显著的增强,且能够有效地防止结垢;随着入口流速的增加,总对流传热系数增加,但也会导致压力损失增加,在流速为1.0 m/s时总传热系数达到1 519 W/(m~2·K),冷、热流体进出口压降也分别高达81.2和83.1 kPa。     

板式换热器性能的数值模拟

建立了人字形板式换热器冷热双流道的流体流动与传热计算模型,利用计算流体力学软件对5组不同速度工况下换热器内流体的流动和传热进行了数值模拟,分析了换热器流道内的速度场、温度场和压力场.结果表明:数值模拟得到的板式换热器进、出口温差和压降与试验测量值的误差均小于6%;换热器内流体的流动和传热存在明显的不均匀性,导致其进、出口的另一侧出现明显的传热"死区";换热器的总传热系数和流道阻力均随着流体流速的增大而增大.     

换热器入口集流室中流体流动状况的数值模拟

本利用作提出了改进ＳＩＭＰＬＥ算法，在２维紊流条件下，以实际的换热器芯体作为入口集流室的阻力部件来定义出口条件，采用贴体正交曲线坐标网格，对３种典型的换热器入口集流室进行了流数值模拟，并进行了必要的实验验证，结果显示了流动的不均匀和不稳定性，为设计合理的换热器入口集流室的结构提供了方向。     

A Versatile Computer Simulation Model for Rotary Regenerative Heat Exchangers

A simulation technique for predicting the thermal performance of rotary regenerative heat exchangers, in particular those used for heating the intake air to power station boilers, has been developed and verified by means of site measurements. Various geometries of both rotating-hood and rotating-matrix types of air heaters can be accommodated in the simulation model, including packings of corrugated steel plates of various specified profiles and any given thicknesses and lengths in the flow direction. Rotational speed, leakage, blockage, and non-uniform inlet flow distribution may be taken into account as input variables. The heat transfer and pressure drop correlations for the various plates considered, which also form part of the input data, were determined experimentally using a single-blow transient test facility, constructed as part of this research program. The effect of erosion of the plates by fly ash particles carried in the outlet flue gas on heat transfer performance is also considered, and experimental results show that erosion has little effect on the thermal performance (up to the point that structural integrity is about to be compromised), but also that the pressure drop is reduced.     

板式换热器在供热系统中的应用

本文介绍板式水－水换热器的基本特点,详述了它的计算、设备选型、组合方式和应注意问题。     

Advanced Numerical Methodology to Analyze High-Temperature Wire-Net Compact Heat Exchangers For a Micro-Combined Heat and Power System Application

Abstract

The objective of this paper is to predict compact heat exchanger (CHE) performance for a miniaturized combined heat and power system by a detailed modeling of the complex microchannels and assessing the collector performance using a new reduced order modeling (ROM). The ROM was introduced to decrease the computational size and predict the collector performance with a reasonable accuracy. The CHE is assembled as a stack of counter-flow passages with optimized thickness and an isotropic wire-net (to provide required stiffness and enhance the mixing) which separates the thin partition foils. Computational fluid dynamics (CFD) methodology comprises of conjugate heat transfer (CHT) analysis for a microchannel section and ROM to analyze the entire CHE performance based on the collector performance. The porous medium model, based on the Darcy-Forchheimer law, is modified (constant integration method) to account for the temperature evolution and localized turbulence effects. The resulting microchannel characteristics from a series of three-dimensional CFD-CHT analysis are used to calculate the inertial and viscous coefficients using the constant integration method. These characteristics have been implemented and verified numerically as well as experimentally. The best-revised methodology allows obtaining pressure drop with less than three percent error with respect to the CHT model.     

Multidimensional and Unsteady Simulation of Fin-and-Tube Heat Exchangers

This article presents a model for the analysis of fin-and-tube heat exchangers, focusing on the heat conduction processes within the finned tube bundle. A cutting cell discretization has been proposed for the fins to adapt to the tubes shape, while the tubes have been discretized in axial and angular directions to consider complex heat transfer coefficient variations. A set of results is given on fin efficiency and transient response comparing with well-established methods. A full-scale condenser is also analyzed as an illustrative result, detecting important thermal bridges through the fins.     

多股流换热器自动最优控制过程的模拟

为了模拟多股流换热器自动控制过程，应用特别适用于“多输入．多输出”系统的状态空间方法。该方法的调节依据是状态参数的反馈，状态参数不仅包括输出参数，还包括输出参数变化的速度和加速度及高阶导数等。利用实验所得的动态特性，导出了多股流换热器的状态方程和输出方程，并用动态规划方法对其自动最优控制过程进行了模拟。给出了一个四股流换热器自动最优控制过程模拟实例。结果表明：状态空间方法和动态规划方法可有效地应用于多股流换热器的最优反馈控制设计。图4表2参8     

三种埋管换热器换热性能的模拟与实验研究

本文采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了单U型、双U型及套管式地埋管换热器在不同管内流速下的换热情况以及埋管周围土壤温度场的变化情况。研究表明:实验值与模拟值相吻合;地埋管换热器换热能力随着管内流速的增大而增强;三种形式地埋管换热器换热能力以套管式最优,双U型及单U型地埋管次之。