换热器开缝翅片的参数影响分析研究

目前市场上常见的7mm管径开缝翅片(又称桥片),分析其换热的原理,提出物理与数学模型,采用商业软件FLUENT计算其流动及换热特性.重点针对桥片在不同设计参数下的性能进行了数值研究,分析了横向管间距、纵向管间距、片间距和控制圆等对翅片换热能力的影响,还有入口风速对流动与换热特性的影响,最终提出能够取代目前已有的7mm管径的X型桥片的翅片.     

基于Taguchi方法强化翅片传热性能的C型换热器

第二代风管机多采用V型分段拼接换热器,其翅片形状和表面强化结构一般均匀分布,在非均匀风场下的换热能力无法充分发挥.设计一种应用子风管机的C型换热器,采用Taguchi方法分别对高低风速区的翅片表面强化结构进行优化设计;选取5种方案进行换热仿真,对桥缝区域进行排水仿真,最终确定最优方案进行整机测试.结果 表明,低风速区桥宽1.4 mm,桥高0.6 mm,桥数为4,高风速区桥宽1.2 mm,桥高0.6 mm,桥数为2时性能最佳.表面强化结构分区处理、上下侧非对称布置以及管间距非等宽设计使得C型翅片强化传热结构与风场分布精准匹配,并且兼顾排水性能.优化后的C型换热器相比于V型,APF平均提高6.4％,换热器成本降低14.5％.     

空气横掠二种翅片管冷凝元件的对比实验

本文在风洞实验台上,对椭圆矩形翅片管束和圆管圆形翅片管束进行了对比性实验,归纳出了换热与阻力的无因次经验公式,对于管内蒸汽冷凝,管外空气横掠管来的工况,椭圆矩形翅片管具有较优的换热与阻力性能。最后,讨论了一些有关椭圆矩形翅片管冷凝器的优化问题。     

矩形偏心翅片椭圆管流动与换热的数值研究

采用Fluent软件,在进口空气流速v=0.5~4.0m/s下,对不同波纹倾角(θ=0°、θ=5°、θ=10°、θ=15°、θ=18°)的矩形偏心波纹翅片椭圆管换热器翅片间的流动与换热规律进行了三维数值模拟,分析了不同雷诺数Re和波纹倾角θ对矩形偏心波纹翅片椭圆管换热器的翅片表面平均努塞尔数Nu、压差损失Δp以及翅片管综合换热性能因子j/f的影响。研究结果表明:矩形偏心平直翅片椭圆管的综合换热性能最佳;适当增加翅片前端迎风侧波纹倾角,减小翅片后部区域波纹倾角,可同时起到增强换热、减少阻力损失的双重作用。     

大气腐蚀对直接空冷单排管性能影响的试验研究

通过进行单排管铝翅片(A3003)的实验室模拟酸雨地区大气腐蚀加速试验,研究了腐蚀前后单排管束的空气侧阻力和热工性能的差异.结果表明,大气腐蚀12.8年的管束翅片表面出现密集点蚀,使得表面粗糙而引起空气侧阻力增大,管束换热系数降低,换热能力有一定程度的下降.     

扰流孔及翅片间距对直接空冷蛇形翅片管流动与换热的影响

在传统直接空冷单排蛇形翅片扁平管上增设扰流孔以强化换热。本文应用Fluent软件对有、无扰流孔的2种蛇形翅片扁平管(蛇形翅片管)模型进行三维数值模拟,研究了1.4、2.2、3.0、3.8m/s4种迎面风速下不同翅片间距对有、无扰流孔的2种型式翅片管换热、阻力以及综合性能的影响。结果表明:与未开孔的蛇形翅片管相比,增设扰流孔的蛇形翅片管在各种翅片间距、迎面风速下使空气侧的换热系数提高1%～18%,且流动阻力略微减小;在较小的迎面风速范围内,增设扰流孔可以使相同工况下的最佳翅片间距减小。     

翅片片形及沉孔设计对空调换热性能的影响分析

通过焓差实验台对不同结构翅片的换热器进行了换热性能实验,结合平均换热量、翅片侧换热系数及风阻等方面对翅片结构和沉孔设计对换热器换热性能的影响进行了分析.     

电站间冷系统空冷散热器翅片管束流动传热性能的数值研究

空冷散热器为电站间接空冷系统的主要设备,研究空冷散热器翅片管束的流动传热特性,对于电站间冷系统的优化设计与高效运行具有重要意义。对间接空冷系统空冷散热器常用翅片管束流动传热性能进行了数值模拟研究,通过计算获得了空冷散热器冷却空气流动阻力和平均对流换热系数随迎面风速的变化规律,拟合得到了摩擦因子与努赛尔特数随雷诺数的变化关系。利用对流换热的综合性能评价标准(performance evaluation criteria,PEC),即Nu/f1/3,对6种翅片管束的流动传热性能进行了比较。结果表明,随迎面风速增加,空气对流换热增强,压降增加,翅片管的对流换热系数随之升高,摩擦因子降低,但是换热系数的增加幅度小于压降的增加幅度。Forgo型翅片管束综合流动传热性能优于椭圆型管束。本文研究结果为电站间冷系统空冷散热器的选型和优化设计提供了一定的理论依据。     

一体式空调风道CFD仿真分析

本文研究对象为一体式空调的风道,该产品安装方便,外形美观,但由于其结构紧凑,内部风道阻力大,气流均匀性差。本文通过CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)仿真分析得到原产品的流场分布,给出改进意见来降低风道阻力,改善气流均匀性,以减少换热对风压、风量的依赖,以期保证换热效果的同时改善流场分布。其中翅片换热器部分先取翅片单元进行阻力特性研究,然后整体作为多孔介质处理。最后,根据改进意见对产品进行实验,验证了部分结构改进的有效性,证明了通过CFD仿真分析确实能够指导产品设计。     

横向节距对锯齿螺旋翅片换热管特性影响的实验研究

为获得管束布置结构对锯齿螺旋翅片换热管特性的影响,在分析其影响机制的基础上对9个锯齿螺旋翅片管错列管束进行了实验研究,获得了横向节距对锯齿螺旋翅片管束换热与阻力特性的影响规律,并提出相应的关联式.结果表明:在横向相对节距范围2.31～3.15,相同雷诺数Re和纵向节距下随横向节距增大,翅侧努谢尔数Nu变化在±3%内;欧拉数Eu减小约20%;综合传热性能j/f(科尔伯恩传热因子与范宁摩擦因子比值)增大约25%.通过与错列光管管束的比较,表明锯齿螺旋翅片管束强化换热性能较优,在大型气体换热设备中具有广泛的应用前景.     

直接空冷扁平翅片管束散热性能的实验研究

扁平翅片管束是电站直接空冷系统的基本散热元件,研究其结构特点和流动换热特性,对于电站空冷系统的优化设计与高效运行具有重要意义。以直接空冷系统典型的连续蛇形翅片扁平管束为研究对象,通过实验研究不同的翅片间距对翅片间冷却空气的流动换热特性的影响,以及垂直进风和倾斜进风工况下,翅片散热性能的变化。结果表明,在相同的风速下,随着翅片间距的减小,翅片的换热系数增大,而阻力系数的变化相对复杂。实验条件下,翅片间距为56.8 mm时整体性能较优。翅片间距一定时,随着风速的增大,换热系数逐渐增大,阻力系数逐渐减小。但随着风速的增加,两者变化趋势渐缓。研究结果为扁平管连续翅片结构的进一步优化提供了基础数据。     

蛇形翅片单排管外侧空气流动与传热特性的数值研究

对直接空冷凝汽器蛇形翅片单排管外侧空气流动与传热特性进行了研究,利用FLUENT软件对翅片空气侧流动和传热性能进行数值模拟．分析了不同来流风速和翅片长度对传热系数和压力损失的影响．为空冷凝汽器传热元件的设计与优化提供数据支持。     

扁平管蛇形翅片空气流动传热数值模拟

针对空冷凝汽器翅片的流动和传热问题,利用Fluent软件模拟扁平管蛇形翅片表面的空气流动传热过程,采用标准κ-ε模型和速度-压力耦合的Simple算法,得到翅片表面温度、传热量以及进、出口压力等数据,从而得出了管外空气平均对流传热系数、流动损失、无量纲表面传热系数j、阻力系数f及j/f随不同翅片高度的变化规律,综合评价...     

带侧向喷气孔的钉肋换热器的熵产分析

对带侧向喷气孔的钉肋换热器冷却散热的热力学性能做综合理论分析,研究了其传热过程因传热和摩擦损失引起的不可逆熵产的变化特点,对３种肋结构做了比较。     

空冷凝汽器翅片管的数值研究

蛇形扁平管凝汽器在空冷电站的应用上取得了很好的效果,为进一步优化扁平管翅片的物理结构,提高空冷电站凝汽器的冷凝效率,建立了蛇形翅片扁平管凝汽器及直翅片扁平管凝汽器的三维物理模型和数学模型,利用FLUENT软件进行数值计算.进行对流换热系数、流动损失、散热量的对比分析,结果表明:蛇形翅片扁平管翅片的物理结构存在进一步优化空间的可能性,直翅片扁平管具有更优越的冷凝效率.数值计算结果为直接空冷凝汽器的设计和优化改造提供了科学依据.     

圆形微肋阵肋间距对换热及流动特性数值分析

由微肋阵构成的换热器是解决大规模集成电路存在热障问题的装置.基于CFD软件,对3种不同肋间距的圆形微肋阵进行模拟计算,分析了在不同质量流速和热流密度时肋间距对换热和流动特性的影响,并得到最佳的肋间距.结果表明,出口干度与热流密度和肋间距成正比,与质量流速成反比.压差与热流密度和质量流速成正比,与肋间距成反比.相同工况下...     

汽轮发电机气体冷却器传热及阻力特性实验研究

对不同结构的汽轮发电机气体冷却器进行了实验研究,得到雷诺数Re在2000～11000间冷却器空气侧的换热和阻力特性变化规律,同时得出风速、水速和翅片间距对换热与阻力特性的影响规律,为汽轮发电机气体冷却器的设计和改造提供了依据.     

螺旋鳍片省煤器与H型鳍片省煤器的应用分析

介绍了某发电公司MB-FRR1205-17.36/541/541型锅炉省煤器的改造情况,重点针对改造前后外螺旋鳍片省煤器与H型鳍片省煤器的布置、积灰、磨损、换热能力、煤种适应性等特点进行了对比分析,研究认为外螺旋鳍片省煤器的肋化效果较好,不易积灰,而H型鳍片省煤器则在防磨特性和煤种适应性等方面更具有优势.     

沿轴向截面突变的圆柱形钉肋肋列传热的熵产分析

对沿轴向截面突变的圆柱形钉肋的热力学性能做了综合理论分析,研究了其传热过程因传热和摩擦损失引起的不可逆熵产的变化特点,对３种肋结构做了比较。     

纵向翅片管在热管换热器中的应用

文章阐述了纵向翅片管换热器用于多灰烟气流体余热回收的必要性,并分别就纵向翅片管换热器与圆翅片换热器进行了传热性能与烟气流动阻力的对比试验。结果证明在试验条件相同,热管管径及材质相同,回收热量相同的情况下,纵向翅片管除换热系数略有下降外,其流动阻力、金属耗量、制造成本均低于圆翅片管,且运行中不需吹灰,是一项有发展前途的新产品。