高效波纹管换热器的工业化试验

经单管和工业试验，证明纹管传这件是一种强化管内外传热系统的特别是管内传热系数的传热元件。标定安装在北京燕山石化公司炼油厂的波纹管换热器，总传热系数约为光管换热器的１．８２倍，压降约为２．２４倍。     

皂化废液换热器用光滑管和波纹管传热与结垢性能试验研究

对光滑管与波纹管的传热与阻垢性能进行了对比试验研究。结果表明,试验介质为清水时,波纹管的传热系数约为光滑管的1．25—1．31倍;试验介质为皂化废液时,波纹管传热与阻垢性能均不如光滑管;试验介质为皂化废液清液和CaCO3过饱和溶液时,波纹管的传热与阻垢性能均优于光滑管,波纹管传热系数为光滑管的1．1～1．2倍,污垢热阻为光滑管的0．5倍左右。     

波纹换热管传热面积的计算

通过波纹管外表面积的积分计算，得出波纹换热管的传热面积计算公式，并通过数据代入得到常用波纹管传热面积的简化计算公式，为波纹管换热器的设计和传热系数计算提供可靠依据。     

波纹管传热强化效果与机理研究

通过有限元数值计算考察了波纹管内的流动与传热性能,研究了不同的流体入口雷诺数Re及结构参数对管内平均传热系数的影响,探讨了其强化传热机理。研究发现,在常见的湍流范围内,波纹管内平均传热系数是相同条件下直管的1.06—3.0倍,最佳强化效果出现在Re=16 000附近;波峰处回流区的存在对波纹管的传热强化起到了决定性的作用。此外还拟合出了波纹管内的传热准则方程,有助于指导波纹管换热器的工程设计。     

不锈钢波纹管换热器的制造

波纹管换热器是一种新型的强化传热节能型高效换热设备，它是在传统的列管式换热器的基础上，应用强化传热理论，对传统的各类换热器的突破，具有换热效率高、耐腐蚀、不易结垢、运行安全平稳等优点。在相同换热面积的情况下，波纹管换热器的换热量是管壳式换热器的2～3倍。     

波纹管管外冷凝特性的研究

以煤油蒸汽和水蒸气为工质研究了波纹管管外冷凝时的传热特性。试验中采用内管为波纹单管的套管换热器,分为水平和垂直2种布置方式。在不同流速下,根据试验测量的温度和流量等参数计算波纹管管外传热系数;并与相同参数(流速、温度)条件下光管管外传热系数的理论计算值进行比较。结果表明:随液相雷诺数的提高,传热系数随之提高,相对光管,波纹管管外传热系数有明显提高;波纹管有效地增强了管外冷凝传热;水作为单一工质相对于多组分的煤油,波纹管对其管外冷凝强化效果更好。     

低传热“死区”异形孔板纵向流管壳式换热器传热研究

利用流体力学和传热学理论,对单弓形孔板、梅花孔板、矩形孔板、大圆孔-折流杆(以下简称“孔-杆”)式换热器的强化传热进行了机理分析和实验研究。找出了具有开发价值的三种结构的换热器:孔-杆式换热器(传热系数约为单弓形板的1.8倍)、梅花板式换热器(传热系数约为单弓形的1.8倍)、改良矩形板式换热器(传热系数约为单弓形板的1.5倍)。     

波纹管强化管内沸腾传热的试验研究

分别以煤油和水为工质,对不同流速情况下波纹管和光管的管内流动沸腾传热特性进行了试验研究。试验中采用套管式换热器,依靠管外的高温热水对管内工质加热使之沸腾。在不同流速下,根据试验测量的流量和温度等参数计算管内流动沸腾传热系数。结果表明:随着气相雷诺数的提高,传热系数随之提高;相对光管,波纹管对上升流动管内沸腾传热有明显的强化作用。根据试验结果给出了波纹管管内流动沸腾传热系数关联式。     

花格板换热器的流动与传热

花格板换热器作为一种新型的管壳式换热器,其流动和传热机理研究目前尚未有较深入的研究。通过CFD技术,对花格板换热器的流动和传热性能进行了研究,并将结果与传统的弓形折流板换热器进行了比较,结果表明,在相同的Reynolds数下,花格板换热器的压降仅为折流板换热器的0.45倍左右,而两者的传热系数相差不大,因而花格板换热器的综合性能参数约为折流板换热器的2.2倍左右。     

垂直管内三相流化床沸腾传热特性

研究了三相流化床沸腾传热的特性和影响传热系数的诸因素。在传热过程中，由于固体粒子的存在，强化了传热。以玻璃球粒子为固相的三相流化床沸腾传热系数，是相同条件下汽液两相流沸腾传热的二倍。以铜粒子为固相的三相流化床沸腾传热系数，是相同条件下汽液两相流沸腾传热系数的３倍。     

网纹内管双套管双管板安全型换热器的传热性能

以网纹内管型双套管双管板安全型换热器为研究对象,采用内外管接触面积当量法,将网纹内管与外管内壁的接触面积当量成对应接触面积的直槽管;借助计算流体力学（CFD）软件采用数值模拟的方法对内管为当量的直槽管换热器传热性能进行了研究,换热器管壳两侧的介质均为水,分别将空气和水两种介质填充至隔绝腔内,模拟不同入口流量条件下传热特性;引入接触修正系数,在传统传热系数经验公式的基础上,结合网纹管模型特点,获得网纹内管安全型换热器传热系数计算公式,并对不同工况下换热器的传热系数进行理论计算;建立网纹内管安全型换热器传热特性评价实验台。结果表明：内外管接触面积当量法在处理网纹内管安全型换热器传热特性时具有可行性,基于接触修正系数的传热系数工程经验公式计算结果可靠;数值模拟结果、理论计算结果及实验结果具有较好的吻合趋势;隔绝腔介质分别为水及空气时,网纹内管的传热效率比内管为光管分别提高约24%和40%。     

超临界CO2在水平螺旋管内的冷却换热特性

采用数值模拟和实验结合的方法研究超临界CO₂在水平冷却螺旋管内的换热特性。研究了质量流量、热通量及压力对传热系数的影响,并比较了直管和螺旋管在加热和冷却条件下的换热特性。结果表明,与直管相比,螺旋管对换热的强化作用随着质量流量的减小和压力的增加而增加。在相同热通量条件下,螺旋管的冷却换热的传热系数比加热的传热系数高,且由于浮升力的影响,加热条件下传热系数存在较大的振荡。     

Heat transfer and friction factor of Therminol liquid phase heat transfer fluid in a ribbed tube

Experiments and simulations on flow and heat transfer behavior of Therminol-55 liquid phase heat transfer fluid have been conducted in a ribbed tube with the outer diameter and inner diameter 25.0 and 20.0 mm,pitch and rib height of 4.5 and 1.0 mm.respectively.Experimental results show that the heat transfer and thermal performance of Therminol-55 liquid phase heat transfer fluid in the ribbed tube are considerably improved compared to those of the smooth tube.The Nusselt number increase with the increase of Reynolds number.The increase in heat transfer rate of the ribbed tube has a mean value of 2.24 times.Also,the pressure drop results reveal that the average friction factor of the ribbed tube is in a range of 2.4 and 2.8 times over the smooth tube.Numerical simulations of three-dimensional flow behavior of Therminol-55 liquid phase heat transfer fluid are carried out using three different turbulence models in the ribbed tube.The numerical results show that the heat transfer of ribbed tube is improved because vortices are generated behind ribs,which produce some disruptions to fluid flow and enhance heat transfer compared with smooth tube.The numerical results prove that the ribbed tube can improve heat transfer and fluid flow performances of Therminol liquid phase heat transfer fluid.     

插入扰流元件换热管强化换热效果分析

设计了一种新型插入扰流元件管式换热器,并依据相关文献的模拟数据将其与波纹管、光管在不同流速下的管内壁面平均传热系数、换热量、平均Nusselt数以及摩擦阻力的变化特性进行了分析比较。结果表明:插入扰流元件换热管在强化换热能力的同时其压力损失也会很大,所以在实际应用过程中选取插入扰流元件换热管时一定要考虑其经济性;在泵功率消耗一定时,插入扰流元件换热管的热效率与波纹管的热效率很接近。但插入扰流元件换热管在制造工艺上具有加工方便、固定灵活等优点,比较适合对现有换热器的改造。所以,该种热管同样具有广泛的应用价值。     

螺旋扁管换热器传热与阻力性能

对不同结构的螺旋扁管管内传热及流体阻力性能进行实验研究,并与光管比较,选出传热与流阻综合性能较好的管型。同时对2台螺旋扁管换热器及1台外螺纹螺旋扁管换热器进行壳程传热与流阻实验研究。根据实验结果给出了管、壳程传热膜系数与阻力系数的经验关联式。     

ENHANCED HEAT TRANSFER OF GLASS TUBE HEAT EXCHANGER

The enhancement of convective heat transfer in a glass tube heat exchanger was researched.A simple and efficient method using spiral wire turbulence promotors in the glass tube isrecommended.A series of experiments were conducted,and thetlon have been obtained.Performance evaluations Nr the enhanced heattrans比r In this heatexchanger are su门niii ed up and discussed Based on the vlewp01nt Of止berinodynaffi1CS,止he avaHableenergy lossof the heat transfer swtern Inside the tube Is analwed to determine and evaluate the over-all趴ct oQthe enhanced heat transfer,The mechanism ofenhanced heat transfer]n the glass tubeand the Influence of turbutlvlty In the fough tube are also analysed and discussed.     

壳程流体纵向冲刷型高效气-气管壳式换热器的传热与流阻性能的研究

本文以缩放管和螺旋槽管为强化传热管,以空气为传热介质,研究了在换热器壳程中以气体纵向冲刷为结构特征的气-气管壳式换热器的传热与流阻性能,并与弓形隔板管壳式气-气换热器在相同传热温差与传热负荷,相同气体流量与气体压降的条件下做了传热性能的比较,结果表明,缩放管气-气管壳式换热器的总传热系数要比弓形隔板管壳式气-气换热器高64.8%,可节省40%的传热面积.     

一种新型裂解炉炉管强化传热数值模拟

利用计算流体动力学(computational fluid dynamic,CFD)方法对含新型内插件强化传热辐射炉管(fortified induced turbulence,FIT)进行了流体流动与传热特性的研究,采用RNG双方程模型求解了动量方程和能量方程,给出了FIT炉管内的流体流动和传热特性,包括速度场、湍动强度和温度场的分布;计算了FIT炉管的强化传热因子和压降。研究结果表明,FIT炉管内插件迫使流体流动由活塞流转变为旋转流,增强了流动湍流程度,符合流动-能量场协同理论,同时流体边界层由于FIT炉管的特殊结构而减薄。FIT炉管具有增强辐射传热、减薄边界层、增加比表面积和旋流增强等强化传热特性。相比于普通当量圆炉管,FIT强化传热炉管的整体传热能力提高了20%左右,证明该新型炉管强化传热效果显著,可以在工程实际中应用。     

水平管束沸腾传热的对流与薄层蒸发贡献

引言目前,卧式再沸器的热设计仍沿用Palen等人60年代初基于单管池沸腾传热机理所提出的方法．近十几年来,大量实验研究结果表明,在相同条件下管束的沸腾传热系数高于单管．人们逐渐认识到管束沸腾传热为核沸腾、对流和薄层蒸发传热机理所控制．由此可见,在卧式再沸器的设计中,基于单一的池沸腾传热机理所得关联式进行卧式再沸器的热设计,造成传热面积裕度偏大、设备体积庞大、浪费材料、设备效率低,显得十分保守．因此,深入研究水平管束的沸腾传热机理,进而发展更为合理的卧式再沸器的设计模型,对于改进这类设备的设计、改善设备…     

竖直多孔管降膜蒸发传热实验

研究了内表面烧结型多孔管对降膜蒸发换热效果的影响。采用单管降膜蒸发器,由壳程的蒸汽加热管程的水降膜传热。在热通量q=13~90 kW·m^-2,传热温差ΔT=2.87~9.5℃,液体Reynolds数Re_L=4500~15000 范围内,求不同工况下管内降膜传热系数,并将其与相对应的光管换热性能进行比较。比较数据可知:多孔管的管内降膜传热系数是光管的2.03 倍,总传热系数是光管的1.78 倍,多孔管强化传热效果明显。