三种翅管式换热器传热与阻力特性的试验研究

为考察大管径下不同翅片形式对空气侧强化传热的影响,对6排平直,开缝、纵向涡翅片管换热器空气侧的传热及阻力性能进行了试验研究,发现开缝翅片的传热性能高于纵向涡翅片和平直翅片,但相应阻力也增加,在试验的Re数范围内整理出了传热和阻力的关联式,并分别在相同质量流量、相同压降和相同泵功三种准则下对三种换热器进行了传热与阻力的综合比较,结果表明开缝翅片综合性能高于平直翅片和纵向涡翅片.     

水平放置离散矩形直翅片的自然对流传热性能研究

本文实验研究了自然对流时,温差为９０－２００Ｋ范围内,水平放置离散矩形直翅片组的稳态传热性能,着重探讨了翅片列间距对翅片组散热的影响。从单位传热基面面积的传热量的翅片材料的使用量综合考虑。在本文所用的翅片范围内,翅片列间距为１２～１８ｍｍ的直线排列离散翅片组和翅生列间距一翅片长度相等匆匆韭我离散翅片组效果为优。通过因次分析的方法建立离散翅间空气自然对流的传热准数关系式。     

板翅式换热器翅片通道中流体流动与传热的计算流体力学模拟

针对平直形和锯齿形两种不同翅片类型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT对板翅式换热器的微小通道进行了模拟,得出了通道中流体的流动与传热特性.计算结果表明,在相同情况下,平直形和锯齿形翅片中冷热流体的局部传热系数的最大值都出现在入口处;在锯齿形翅片的相邻2个锯齿的交错面上,流体的局部传热系数和压力存在突变,流体的边界层厚度要薄于在平直形翅片中的厚度,流体的局部换热系数要和压损大于其在平直形翅片中的值.     

锯齿翅片的传热与阻力性能试验

在风洞试验台上对16种不同结构参数的板翅换热器中使用锯齿翅片进行了传热和流动阻力性能试验,分析比较了翅片间距和翅片长度对其表面对流传热系数和空气阻力性能的影响。同时通过对16种翅片的244个试验数据点进行多元回归和F显著性检验,获得了j因子和f因子的经验关联式。在Re=500～7500范围内,经验关联式的最大误差范围为±10%,绝对平均偏差分别为4.2%和5.3%。     

紧凑式换热器开孔翅片流动传热特性分析

对锯齿翅片和波纹翅片的不同开孔方式建立了多种三维模型,结合数值仿真方法和已有经验公式,分析开孔翅片的流动传热特性,研究翅片开孔的强化传热机理,比较不同开孔方式对流场和温度场的影响,并通过已有的实验拟合公式对仿真结果进行校验。结果表明,对锯齿形翅片,不同开孔参数对流动、散热都有不同的影响。当孔径达到一定范围后,再增加开孔尺寸并不能显著提高换热性能,却仍会导致流动阻力大大增加。对波纹形翅片,不同的开孔位置也会对空气侧流动阻力和传热性能产生显著影响。开孔位于波纹顶峰的翅片比开孔位于波纹腰部的翅片传热性能大约提高1.1%～3.8%,而空气侧压降增加了5.8%～16%。     

天然气冷却异型翅片通道内流动与传热特性研究

通过数值计算模拟分析的方法研究了板翅式换热器内部翅片的几何参数对工质流动与传热特性的影响。分别分析了翅片间距、翅厚、翅片错开比以及翅片切开长度对流动和换热的影响,研究发现波纹锯齿翅片的传热能力最好,锯齿翅片次之,平直翅片的传热能力最差。且在不同工况下翅片结构参数存在着最佳值,在流动阻力增加较低的情况下获得更高的传热系数,从而为板翅式换热器的优化设计提供参考。     

加工参数对三维翅片铜管冷凝换热的影响

犁削-挤压加工成形工艺制造的新型三维外翅片管通过三维翅片、二维沟槽的微作用力增强传热。文中通过实验,研究了在不同加工参数下的三维整体外翅片铜管的传热性能,与光管相比,三维翅片管均能明显地起到强化传热作用。横管外的膜状冷凝时,与努塞尔积分方法求得的管外换热系数理论计算式相比,三维管管外换热系数的常数随给进量增大而减小。随切削深度增加到一定值后出现少许下降,管外换热系数的常数可以拟合为进给量多项式,从而得到了三维翅片管管外换热经验计算式与加工参数的关系。     

加工参数对三维翅片铜管冷凝换热的影响

犁削-挤压加工成形工艺制造的新型三维外翅片管通过三维翅片、二维沟槽的微作用力增强传热。文中通过实验,研究了在不同加工参数下的三维整体外翅片铜管的传热性能,与光管相比,三维翅片管均能明显地起到强化传热作用。横管外的膜状冷凝时,与努塞尔积分方法求得的管外换热系数理论计算式相比,三维管管外换热系数的常数随给进量增大而减小。随切削深度增加到一定值后出现少许下降,管外换热系数的常数可以拟合为进给量多项式,从而得到了三维翅片管管外换热经验计算式与加工参数的关系。     

双开缝翅片空气侧换热和流动特性的数值模拟

利用数值耦合传热计算方法研究了四排管双开缝翅片管式换热器的传热特性和阻力特性,获得翅片附近空气的速度场和温度场,分析了开缝对翅片管换热器换热性能的影响。并针对翅片间距和开缝高度对翅片管换热性能的影响进行了数值模拟分析,得到了开缝高度和翅片间距针对换热系数的最佳组合。     

三种内翅片管管内流动与换热特性

在恒热流边界条件下,对以空气为工质的分别带有3种不同纵向内翅片换热管的流动与换热特性进行了实验研究,实验管带有堵塞芯管.3种不同的纵向内翅片为：平直翅片、带有突起的翅片以及波纹形翅片.得出了所测参数范围内的换热与阻力的实验关系式.采用两种不同的标准对所测3根换热管的综合换热性能进行了评价,结果表明,带有波纹形内翅片的换热管在两种评价标准下均表现出了优异的综合换热性能.     

空气在立式花瓣管外螺旋流动传热与流阻性能研究

试验研究了空气在5种管径相同、不同翅片高度和翅片间距的立式花瓣管外螺旋流动的传热和流阻性能,分析出在试验范围内:花瓣管翅片高度相同时存在一最适宜翅片间距,使其传热性能最优;花瓣管翅片间距相同,翅片越高,其传热性能越好,而流动阻力损失也越大;管外系统压力越高,换热效果越好,且不会增加其流动阻力,这可为设计高效立式螺旋隔板花瓣管换热器提供参考依据。     

花瓣状翅片管套管间润滑油强化传热性能

<正> 1 引言 润滑油在管外环隙间轴向流动时,由于流体粘度大,雷诺数小,一般为层流,光滑管的传热膜系数很低,在本实验范围,Re=300～1000,Pr≈200,油冷却时传热膜系数仅为240～360W/(m~2·℃)。本研究采用花瓣状翅片管强化环隙间润滑油的冷却传热,可有效地扩大传热表面积,并使高粘流体在翅片管三角齿形翅片间轴向绕流到达翅根部,翅间流动死角较小,在本实验范围内,以光坯管面积计的传热膜系数在较好的管参数时可达800～3500W/(m~2·℃)。花瓣状翅片管是对高粘流体较好的一种传热管型。     

新型纵向流一体式翅片管换热性能数值模拟

为达到提高壳侧传热系数的同时又具有较低的压力损失的目的,提出了新型纵向流一体式翅片管。针对翅片与管壁夹角的变化影响传热效率的问题,根据有无翅片、翅片夹角的不同、翅片种类的不同,利用计算流体力学(CFD)软件建立了7种周期性单元流道,并对壳侧流场和传热场进行了三维数值模拟,分析了不同流速的介质在流道中的扰动、压降及温度变化。模拟结果表明,在所有的翅片管中翅片夹角为105°翅片管的换热系数最高,翅片夹角为105°翅片管换热系数约为光管的1.4—1.6倍,压降仅为横向掠过的圆形翅片管的0.018—0.15倍。翅片夹角为105°时,翅片管综合性能较优,对烟气换热器应用提出了数值保障。     

HFC134a水平二维与三维肋管外冷凝换热特性

环保工质与高效冷凝管的应用对制冷行业实现节能减排意义重大,工质在强化管外膜状凝结换热特性是二者推广应用的关键。建立了水平管外膜状凝结换热试验系统,研究了HFC134a在4种二维肋管与2种三维肋管外的膜状凝结传热特性。试验管公称外径为19.05 mm、有效换热长度为1000 mm;试验中,通过改进的Wilson图解法获取试验管水侧对流传热系数。结果表明： HFC134a水平二维与三维肋管外冷凝传热系数分别达到同热通量下光管的11倍与19倍以上;HFC134a工质对应最佳二维肋管的肋密度在1069～1575fpm（肋每米）之间、肋高在0.7～1.5 mm之间,对应最优三维肋管（与本文试验肋型相似）肋密度低于2000fpm;既有二维肋管膜状凝结换热模型需要进一步完善,肋管结构优化过程中应遵循优先提升肋密度的原则。     

A REACTION ENGINEERING MODEL FOR ZEOLITE A SYNTHESIS

Heat transfer and pressure drop data are presented for equilateral-triangular pitch tube bundles containing low-finned tubes with fin counts between 0.4 and 1.06 fins per mm. Two types of finned tubes were tested. The first was a 19-mm O.D. integral finned tube with a 1.65-mm fin height and with 0.75 and 1.06 fins per mm. The second was a 31.75-mm O.D. plain tube wound with 3.18-mm soldered fin stock and containing 0.4, 0.71, and 0.98 fins per mm. A new low-fin heat transfer correlation was developed which predicted these new data and additional data from five other sources within an error range from minus 20 percent to plus 31 percent. A necessary dimensionless group required to obtain this accuracy was the fin diameter/fin spacing ratio. Existing friction factor correlations were not successful in predicting these new pressure drop results. A new low-fin friction factor correlation was developed which predicted these data and additional published data within an error range from minus 19 percent to plus 27 percent.     

Optimum designs of longitudinal fins

Employing fin parameter and tip temperature, a new concept with Lagrange's multiplier method is proposed to obtain the optimum width, height, heat dissipation, and efficiency of longitudinal fins for boiling heat transfer. A power-law type heat transfer coefficient is assumed in this analysis. Longitudinal fins of rectangular, convex parabolic, triangular, and concave parabolic profiles are first investigated. It is found that the optimum dimensions of a fin depends upon fin profile area, heat transfer coefficient at the fin base, and the thermal conductivity of the fin. Then, the least material fin profile is derived for each single heat transfer mode. To facilitate the thermal design of heat transfer components, simple mathematical expressions for the optimum dimensions of fins are presented in this study.     

Optimum dimensions of longitudinal rectangular fins and cylindrical pin fins with variable heat transfer coefficient

Considering a temperature dependent heat transfer coefficient, the optimum dimensions of longitudinal rectangular fins and cylindrical pin fins have been investigated analytically. Employing the parameters of fin thickness or fin diameter and tip temperatures, the optimum dimensions, heat dissipation, and efficiency of fins are obtained by Lagrange's multiplier method. It is shown that the fin efficiency of an optimum cylindrical pin fin is higher than that of an optimum rectangular fin. To facilitate the thermal design of the heat transfer components, very simple mathematical expressions for the optimum dimensions of fins are presented in this study.     

波纹内翅片管的管内对流换热特性研究

通过实验研究了波纹形内翅片换热管的对流换热和阻力特性,拟合了所测Re范围内对流换热和阻力实验关联式,并运用相同质量流量、相同泵功率、相同阻力降这三种准则比较了该翅片管与普通光管之间的传热效果。结果表明,这种波纹形内翅片管有较强的换热效果,特别是在低Re条件下,强化效果更加明显。