三维管烟气换热器传热特性的实验及模拟研究

通过实验对三维管换热元件与传统H型鳍片管进行测试,研究其传热特性. 结果表明,三维管换热器的总换热系数是H型鳍片管换热器的2?3倍,采用错列布置换热管比顺列布置换热管的阻力大. 修正的气侧对流换热系数关联式更符合实际,计算结果比原式提高约26%,FLUENT软件能很好模拟三维管换热器的实际情况,模拟结果误差较小.     

换热管缠绕角参数对管壳式换热器壳程流场的影响

以家用采暖炉具的换热器为研究对象，通过三维建模软件建模，应用CFD数值模拟分析在不同入口流速的工况下，换热管缠绕角度对壳侧流体流动和传热性能的影响。仿真分析结果表明：随着入口流速的增加，壳程流体混合程度更均匀，流体受到的阻力逐渐减小；在换热器高度一定时，相对于直管式换热器，绕管式换热器换热面积更大，换热性能更好。     

氟塑料换热器在低温气水换热领域的应用

氟塑料换热器具有耐腐蚀、耐高温、耐老化、不粘灰、不结垢、重量轻、传热系数高等特点,在低温烟气换热中,比传统金属换热器更有优势。氟塑料换热器结构采用大量小直径、薄壁的氟塑料柔性软管密集排列的方式制作而成,换热管采用U型布置,换热器垂直悬挂安装,模块化布置,可实现单独隔离,方便检修。分析了管径对换热器安全性及水侧阻力的影响。目前,氟塑料换热器已在低温烟气余热回收、烟气冷凝、MGGH系统上得到了大量应用,随着材料改性技术的进一步提高及环保政策的推进,氟塑料换热器成本将大幅降低,其将在电力、钢铁、煤化工等行业得到更广泛的应用。     

一次原表面型换热器传热性能的数值模拟

应用计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)方法,以周期性的单元控制体为模型,对一次原表面错流型换热器内三维稳态层流流场进行了数值模拟,分析了不同流动条件下控制体的传热和阻力特性,并与实验值进行了对比,结果表明,数值模拟结果与实验值符合得较好.在对速度场和温度场分析的基础上,研究了结构参数对传热性能的影响关系,为该类换热器的设计提供了可行性的方法和依据.     

外螺纹管在低温烟气中传热特性试验研究

为了研究外螺纹管对低温烟气传热强化的效果,搭建低温烟气余热回收试验台,通过对外螺纹管换热器和光管换热器在低温烟气中的传热试验,比较分析外螺纹管和光管2种换热器在不同工况下的传热系数,根据试验数据计算拟合出试验传热关联式。结果表明:外螺纹管换热器的换热系数是光管换热器的1.05~1.09倍;烟气流速从4.5 m/s增加到7.5 m/s时,外螺纹管换热器的换热系数增长率为47%;工质水流速从0.3 m/s增加到0.57 m/s时,外螺纹管换热器的换热系数增长率为2.22%;外螺纹管换热器烟气外侧的传热试验关联式Nu=1.14Re0.48Pr0.3(5×103Re9×103)。     

套管式换热器波纹管的数值模拟及结构参数优化

建立了波纹管流动和传热的数值模型,实现了换热器波纹管结构的参数化建模;以换热量、内管阻力和环隙阻力为评价指标,制定了波纹管4因素3水平正交试验,对9种结构的波纹管分别进行了数值模拟;对正交试验的结果进行了极差和方差分析,得到了各结构参数对波纹管的换热和阻力性能的影响规律,并用综合平衡的方法确定最优的波纹管结构参数组合,可为套管式换热器波纹管的设计和改进提供有价值的参考。     

基于氟塑料换热器的锅炉余热回收影响研究

采用氟塑料设计了一种U型管换热器结构,通过有限元方法计算了氟塑料换热器换热性能,分析了冷媒水流速对换热器性能的影响。实验结果表明:换热器的等效传热系数可以达到40.168 W/(m~2·K)。冷媒水在内管出口的温度比入口处的温度上升了9.045℃,吸收了烟气中的锅炉余热。烟气在外管出口的温度比入口处的温度下降了6.97℃,余热得以散失。此外,氟塑料换热器的冷媒水压降、烟气压降、烟气降低温度和等效传热系数都会随着冷媒水流速的增大而增大,因而氟塑料换热器的性能随着冷媒水的流速增大而提高。     

固定管板换热器关键结构的计算机模拟研究

本文首先进行了固定管板换热器的传统设计。介绍了固定管板换热器建模和危险点分析的另一种方法。应用UG软件建立固定管板换热器的三维模型,利用Ansys workbench这个平台将模型导入ANSYS进行鞍座的应力分析。从而体现了这种方法及UG、ANSYS两大软件在化工设备设计及分析中的优越性。     

三维肋翅片管在螺旋折流板换热器中的应用研究

本文研究了三维肋翅片管在螺旋折流板换热器中应用的传热与压降性能,以水和VG32液压油为换热对象进行实验,并与弓形折流板光滑管换热器进行对比.在相同的Re下, 螺旋折流板三维肋翅片管换热器的Nu足弓形折流板光滑管换热器的5.03~5.96倍.在相同流量下,螺旋折流板三维肋翅片管换热器壳程压降稍大,但它的传热流阻性能比足弓形折流板光滑管换热器的2.78~3.66倍.实验结果表明:三维肋翅片管枉螺旋折流板换热器中应用具有最佳的传热流阻综合性能.     

热管换热器流动与传热的CFD模拟及试验

根据热管换热器结构特点及传热特性,建立了热管换热器壳程流动与传热的三维物理模型。模型中引入了多孔介质模型中的分布阻力和分布热源的概念,通过CFD计算软件模拟研究了热管换热器压力降与温度场分布,模拟研究结果与试验结果吻合良好,为热管换热器的进一步理论研究和推广应用提供了依据。