汽车散热器传热及阻力特性的预测方法

针对常用型式的汽车发动机散热器，在大量实验和分析计算的基础上，建立了预测散热器传热及阻力特性的计算模型，并编制了设计计算程序。预测结果与实验数据相当吻合。     

LDV散热器传热特性的分析研究

散热器是发动机是重要部件总成。本文对上海汽车商用车技术中心LDV车用散热器的传热性能进行风洞试验,由实测试验数据,将管外横掠管簇的对流换热系数从传热系数中分离出来,整理成无量纲准则式,为散热器的优化设计提供参考依据。另外,对一些未做过性能试验的散热器的设计计算也能提供帮助。     

椭圆管散热器传热及阻力性能试验研究

对空气横掠片距不相等的叉排椭圆翅片管散热器的传热及阻力性能进行了试验研究,得到试件在一系列工况下的传热与管外流动阻力数据,并对试验数据进行分析计算,从总传热系数K中分离出管外空气侧的对流换热系数h,给出有工程应用价值的管外换热准则关系式及管外阻力准则关系式。认为椭圆管管外的平均换热效果优于圆管。在相同的流通截面积下椭圆管传热周边较长,换热面积相应增加,因此结构上允许布置得更紧凑。     

波纹板式换热器传热与流动特性分析

通过数值模拟的方式,对一种用于低粘度流体的波纹板式换热器的传热特性和阻力性能进行分析,以控制变量法分析了流体速度对传热特性及阻力性能的影响;搭建了板式换热器测试平台,验证了数值模拟结果的正确性和可行性;用等速法拟合了Nu-Re与Eu-Re的相关准则式,并采用JF因子评价换热器综合性能。结果表明：模拟结果与实验结果相比误差在10%以内;当流体流速小于1.0 m/s时,换热器传热系数和压降随着流速的增大而增大,但综合换热性能逐渐变差,在此流速范围内,总传热系数随冷流体进口温度升高而增大。     

表面式间接空冷散热器传热特性分析北大核心

以表面式间接空冷散热器为例,建立了间接空冷散热器冷却单元的一维传热数学模型。通过该模型,计算并分析了冷却水流量、温度及空气进口温度(环境温度)、流速等对空冷散热器传热性能的影响。计算结果显示,随着冷却水流量、温度和空气流速、温度的增大,散热器总传热系数逐渐增大;散热器总传热系数更接近于空气侧表面传热系数,其中空气流速对总传热系数的影响尤为明显;积灰对散热器传热性能的负面影响较大,积灰越厚,散热器总传热系数越小。另外,利用本文模型,得到了一定条件下间接空冷系统冷却水最佳流量,为间接空冷机组的运行了提供一定的理论依据。     

组合肋通道流动与传热特性的数值分析

本文采用数值模拟的方法研究了一种新型组合肋通道的流动与传热特性,主要对比了不同肋型通道的传热性能和阻力性能,考察了雷诺数、肋间距和肋高对通道壁面特征数的影响规律.结果 表明与矩形肋、半圆肋通道相比,组合肋通道的综合传热性能最好,且阻力损失小.     

脉动燃烧器不同形式风冷翅片传热与流动特性的数值模拟

结合脉动燃烧器高温燃烧室和尾管部分需要风冷的实际情况,采用数值模拟方法针对几种典型翅片的传热与流动特性进行了数值计算,比较分析了不同形式翅片的表面传热系数、№数和表面摩擦系数,最终为脉动燃烧器风冷翅片选择了较为合理的翅片形式。     

百叶窗结构参数对管带式散热器流动传热特性影响的研究

本文利用CFD计算软件star ccm＋,建立了管带式散热器空气侧的三维热固耦合模型,分析了不同空气流速和百叶窗结构参数对散热器流动和传热特性的影响,发现阻力损失主要集中在空气进入百叶窗的入口区域,百叶窗的前端传热效果较好,同时计算区域后半部分存在滞止区域;随着百叶窗倾角的增大,传热j因子先增后减,摩擦f因子一直增加,24°时传热j因子达到最大值;随着百叶窗厚度的增大,传热效果变差,摩擦f因子先增后减;百叶窗间距增加到一定程度,传热j因子和摩擦f因子增加缓慢,甚至减小。     

套管换热器对流换热的数值模拟研究

本文建立了一种复杂的数学模型用于预测套管式换热器内流体的流动及传热特性。数学模型包括计算流体力学模型和计算传热学模型。其中,计算传热学模型中的湍流扩散系数是利用温度方差t2和温度方差耗散率εt来求解,而不是利用通常采用的Pr数假设值或实验测定值来求解。为验证新建立模型预测结果的准确性,本文将数值模拟结果与文献中的实验结果进行了比较,结果吻合较好。     

High Performance Tubular Heat Exchanger with Minijet Heat Transfer Enhancement

ABSTRACT

In the paper, the original cylindrical heat exchanger with minijets (MJHE) was introduced. The systematic experimental analysis of the prototype heat exchanger was described with special attention paid to such parameters as the heat transfer effectiveness, heat transfer rates, overall heat transfer coefficients, and pressure drop. The heat transfer coefficients were determined based on Wilson plot method, the most suitable approach for heat transfer coefficient determination in exchangers of complex geometry. The thermal-hydraulic characteristics of the in-house manufactured prototype of MJHE in water–water and gas–water configuration are also presented. The experimental results were compared with the predictions from well-known correlations found in the published research papers dedicated to the free-surface and submerged types of jets.     

多钻孔竖直U型埋管换热器传热研究

以地源热泵地下U型埋管四钻孔换热器为研究对象,利用有限元计算方法,编制程序,模拟分析了系统运行时间及钻孔顺序排列和交叉排列时钻孔间距和布置形式对土壤温度场的影响。结果表明:随着运行时间的增长,热干扰现象越强烈,热干扰主要发生在钻孔之间,在两钻孔中间影响最大;从土壤能源利用均衡性角度来讲钻孔交叉排列的形式优于顺序排列的形式。     

管壳式换热器换热性能的数值模拟研究

在水的雷诺数Re从1900~25000范围变化的情况下,选择换热效果比较好的Φ25/Φ19波纹管,并对其换热性能进行了数值模拟与实验研究。结果显示波纹管的换热系数是直管的1.1~1.8倍,且随着雷诺数的增加,倍数值逐渐减小;波纹管的压降损失是直管的2~3倍。     

折弯弓形折流板换热器流动换热性能研究

为了提高折流板换热器的换热性能,改变了折流板换热器的折弯夹角和折流板间距,利用ANSYS Fluent对换热器壳程流体流动与换热过程进行模拟,分析了不同折流板折弯夹角α (110°,135°,170°和180°)、折流板间距（250,300和350 mm)和雷诺数（10 000,20 000和50 000）对换热器壳程压力、速度和温度的影响。结果表明：增大雷诺数对改善流动死区有很大的作用,雷诺数为50 000时的流动死区相对于雷诺数为10 000时面积减小较大;随着夹角α的减小,折流板背流侧的流动死区面积逐渐减小、换热器的表面传热系数和进出口压降力越大,夹角α为110°时出口温度最小、进出口压降最大,夹角α为135°时PEC最大且换热器综合性能最优;折流板间距增大,压力变化梯度减小,压差变化幅度减小,壳程出口温度变化不成正比关系,间距为300 mm时出口温度最低。     

双管程热交换器换热特性研究

通过对双管程热交换器结构和工作原理介绍,利用经典对流换热理论,采用定性判断和定量比较的方法,分析双管程热交换器与管壳式换热器的换热能力。对双管程热交换器而言,换热能力上,竞争优势明显;流动阻力上,无明显优势。在低品位能源余热利用方面,对深化双管程热交换器的研究,优化设备结构、降低成本有一定意义,值得工程技术人员借鉴与参考。     

管壳式换热器的换热管强化传热技术浅述

介绍了管壳式换热器的换热管强化传热技术,分析了各自的原理、优缺点及推荐的使用场合。采用节能技术的换热器不仅提高了能源的利用率,而且减少了金属材料的消耗,对化工行业提高经济效益具有重要意义。     

钎焊板式换热器传热与压降性能实验

钎焊板式换热器具有高效、紧凑、节能、节材且密封性好等特点受到许多行业的青睐.文中介绍对钎焊板式换热器进行的水-水传热性能实验和根据实验结果测得的传热系数和压降的性能曲线.     

双壳程管壳式换热器的传热和阻力特性

针对弓形折流板管壳式换热器流动死区大,压降高的不足,提出外螺旋折流板内斜百叶折流板的双壳程管壳式换热器结构,外螺旋角为15°～40°,内斜百叶折流板倾角为45°。通过三维数值模拟,研究其传热和阻力特性,获得其局部流场,并与传统弓形折流板换热器进行了对比,同时分析了外壳程螺旋折流板不同倾角对其性能的影响。结果表明:双壳程管壳式换热器的壳侧流场分布均匀,流动死区减小,综合性能高于相同壳径和管束布置的弓形折流板管壳式换热器,外螺旋角为30°时,单位压降下的传热系数平均提高了24. 4%。当外螺旋角为20°时,该换热器具有最好的综合性能。     

深层埋管式能源桩换热性能影响因素分析

提出一种新型的能源桩换热管型式,即深层埋管式能源桩。利用Comsol Multiphysics建立三维方法模拟桩体-土体传热,一维方法模拟管内水动态传热传质的数值模型,考虑了土体温度随深度的变化,模拟出口水温随时间的变化规律并计算换热量,比较深层埋管式与传统的1-U型、1-W型能源桩的换热量,分析了桩径、桩体导热系数、桩体密度、桩体比热容等不同参数对新型深层埋管式能源桩换热量的影响。模拟结果表明：以运行50 h为例,深层埋管式的总体换热量比1-U型、1-W型分别高122%、54%;而对于单位管长换热量,深层埋管式比1-U型、1-W型分别高9%、50%,桩径从0.5 m增加到1 m,换热量增加14.3%;桩体导热系数从1.2 W/(m∙K) 增大至2.5 W/(m∙K),换热量增加9.6%;桩体密度从1 800 kg/m³增大到2 600 kg/m³,换热量增大0.8%;桩体比热容从637 J/(kg∙K) 增大到1 037 J/(kg∙K),换热量增大1.1%。因此深层埋管式的热性能优于传统1-U型和1-W型,在满足能源桩力学性能的前提下,为了提高深层埋管式能源桩换热性能,可以适当增大桩径。对于桩体材料的选择,应该选择导热系数较高的材料。密度和比热容对换热量的提升影响不大。