多通道烘缸结构参数对烘缸传热性能的影响 被引量：14

1

作者 严彦 董继先 +1 位作者 汤伟 史韵 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期41-46,共6页

提出了多通道烘缸内部结构的设计方法,分析了多通道烘缸结构参数对蒸汽冷凝传热及流动特性的影响。首先指出通道数量、高宽比和间隔比等参数与通道宽度、高度和当量直径等结构参数的关系,然后引入Cavallini冷凝传热系数实验关联式及均... 提出了多通道烘缸内部结构的设计方法,分析了多通道烘缸结构参数对蒸汽冷凝传热及流动特性的影响。首先指出通道数量、高宽比和间隔比等参数与通道宽度、高度和当量直径等结构参数的关系,然后引入Cavallini冷凝传热系数实验关联式及均相流模型,分析了结构参数对多通道烘缸蒸汽冷凝传热系数和沿程阻力的影响。结果表明,通道数量、高宽比和间隔比对蒸汽冷凝传热系数及沿程阻力的影响较大。综合分析结果表明,当通道数量为150~200、高宽比为1∶3及间隔比为1∶1~1∶3时,多通道烘缸的整体性能最好。 展开更多

关键词 造纸机 多通道烘缸 冷凝传热 关联式

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多通道烘缸水平矩形管内冷凝换热特性及流型 被引量：8

2

作者 严彦 董继先 高秀峰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期116-121,共6页

为研究多通道烘缸内蒸汽的冷凝换热特性,提高烘缸干燥效率,降低造纸工业能耗,采用可视化方法对多通道烘缸中的单边换热水平矩形管内蒸汽冷凝现象进行了观测实验。实验观察到了环状流、波状流、弹状流以及塞状流4种流型。实验结果表明:... 为研究多通道烘缸内蒸汽的冷凝换热特性,提高烘缸干燥效率,降低造纸工业能耗,采用可视化方法对多通道烘缸中的单边换热水平矩形管内蒸汽冷凝现象进行了观测实验。实验观察到了环状流、波状流、弹状流以及塞状流4种流型。实验结果表明:当质量流率较小时,小干度下流型主要为塞状流和弹状流,随着干度的增大,流型转变为波状流;当质量流率较大时,即使小干度下流型仍主要为波状流和环状流,冷凝过程无塞状流和弹状流出现。经比较,Tandon流型图可较好地预测实验观察到的流型。此外,当质量流率较小(G<35kg·m-2·s-1)时,换热系数受质量流率和干度影响较小;随着质量流率增大,换热系数受质量流率和干度的影响变大,且随着质量流率和干度的增大而增大。最后,将实验值与传统经验关联式计算值进行了对比,发现Cavallini的关联式能较好地预测该实验结果。 展开更多

关键词 可视化 流型 冷凝 换热 多通道烘缸

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纸机多通道烘缸研究进展 被引量：3

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作者 董继先 史韵 +1 位作者 汤伟 严彦 《中国造纸》 CAS 北大核心 2015年第7期56-61,共6页

在介绍纸机多通道烘缸基本结构与工作原理的基础上,从结构设计与优化、实验研究、CFD仿真研究等方面对国内外多通道烘缸最新的研究进展进行总结与分析,根据分析结果提出了未来多通道烘缸的研究方向。

关键词 纸机 多通道烘缸 结构与实验研究 CFD仿真 研究进展

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多通道烘缸水平通道内蒸汽凝结换热的研究 被引量：3

4

作者 乔丽洁 董继先 +3 位作者 杨琸之 刘欢 王莎 董岩 《中国造纸》 CAS 北大核心 2021年第3期49-56,共8页

多通道烘缸是解决纸张干燥能耗较高问题的优化方案之一,蒸汽凝结换热是其通道内热量传递的重要途径。本研究对不同凝结条件下多通道烘缸水平矩形通道内的蒸汽凝结换热系数的变化进行了分析。结果表明,蒸汽凝结换热系数随着蒸汽质量通量... 多通道烘缸是解决纸张干燥能耗较高问题的优化方案之一,蒸汽凝结换热是其通道内热量传递的重要途径。本研究对不同凝结条件下多通道烘缸水平矩形通道内的蒸汽凝结换热系数的变化进行了分析。结果表明,蒸汽凝结换热系数随着蒸汽质量通量和冷却水雷诺数的增加而增加,但凝结水换热系数会随冷却水雷诺数的增加而发生波动;通过增加蒸汽质量通量可以实现水平通道内更好的换热性能,当蒸汽质量通量设为24 kg/(m^(2)·s)时可以避免过度的两相流压力降。采用现有凝结换热关联式对凝结换热系数进行计算,并与实验值进行对比,发现Shah(1979)关联式对多通道烘缸水平通道内的蒸汽凝结换热系数具有较好的预测能力。 展开更多

关键词 纸张干燥 多通道烘缸 水平矩形通道 凝结换热关联式 凝结换热系数

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多通道烘缸汽液两相流型特性及转变 被引量：1

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作者 乔丽洁 董继先 +4 位作者 王博 董岩 王莎 郭浩增 董惟昕 《中国造纸》 CAS 北大核心 2022年第7期67-73,共7页

本研究以实验条件下多通道烘缸蒸汽凝结换热工作状态为基础,通过可视化观察,研究了水平U形截面通道汽液两相界面分布情况及流动特性。结果表明,通道内蒸汽凝结流动主要有7种流型,发生稳定凝结换热过程的主要区域仍然是传热效果较好的环... 本研究以实验条件下多通道烘缸蒸汽凝结换热工作状态为基础,通过可视化观察,研究了水平U形截面通道汽液两相界面分布情况及流动特性。结果表明,通道内蒸汽凝结流动主要有7种流型,发生稳定凝结换热过程的主要区域仍然是传热效果较好的环状流;环状流占据范围会随着操作参数的变化而变化,而最佳的蒸汽质量通量与冷却水质量流量的匹配关系是35 kg/(m^(2)·s)与198 kg/h;换热热流密度会影响环状流转变位置,但不同蒸汽饱和温度下,换热热流密度对环状流占据范围的影响趋势不同。 展开更多

关键词 多通道烘缸 水平U形截面通道 可视化 流型 蒸汽凝结

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基于响应面分析法的多通道烘缸换热性能分析与参数优化 被引量：1

6

作者 董继先 郭浩增 +3 位作者 王莎 乔丽洁 王博 刘欢 《陕西科技大学学报》 北大核心 2023年第6期131-138,共8页

本研究基于响应面分析法,对多通道烘缸的换热性能与转速和蒸汽质量流速的关系进行了分析,并进行了参数优化.结果表明,在低蒸汽质量流速下,转速对于换热效果的提升并不明显,而高质量流速下,转速对于换热性能的影响是高于质量流速的.当转... 本研究基于响应面分析法,对多通道烘缸的换热性能与转速和蒸汽质量流速的关系进行了分析,并进行了参数优化.结果表明,在低蒸汽质量流速下,转速对于换热效果的提升并不明显,而高质量流速下,转速对于换热性能的影响是高于质量流速的.当转速较低时,换热性能在蒸汽气相雷诺数为33000左右时达到最大;而在高转速条件下,蒸汽质量流速的提高对换热性能的提升十分显著.为获取最佳换热效果,根据响应面方程可知:对于质量流速与转速均可在实验区间内调整的情况下,两参数在都达到实验区间最大值时,换热性能最好;当转速一定时,质量流速应至少保证气相雷诺数Re_(g)不小于30841.80;当质量流速不能保证Re_(g)大于32323.21时,转速应当降至较低水平,反之则维持Re_(g)的取值满足对应的线性关系;当蒸汽质量流速一定时,若质量流速对应的Re_(g)小于26286.71,保持区间内最低转速可以获得最佳换热效果,反之保持区间内最高转速. 展开更多

关键词 多通道烘缸 响应面分析 换热性能 参数优化

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多通道烘缸通道内气液两相流流型的数值模拟

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作者 乔丽洁 董继先 +2 位作者 杨琸之 王莎 刘欢 《中国造纸》 CAS 北大核心 2019年第A01期197-201,共5页

多通道烘缸矩形通道内的冷凝传热情况很难通过常规静态实验进行研究,为此,本研究采用FLUENT多相流模型中的VOF模型,对旋转状态下多通道烘缸内气液两相流流型和蒸汽冷凝过程进行了数值模拟。通过观察通道内流型、冷凝水体积分数和温度分... 多通道烘缸矩形通道内的冷凝传热情况很难通过常规静态实验进行研究,为此,本研究采用FLUENT多相流模型中的VOF模型,对旋转状态下多通道烘缸内气液两相流流型和蒸汽冷凝过程进行了数值模拟。通过观察通道内流型、冷凝水体积分数和温度分布,得出了旋转通道内流体流动与传热的变化规律。结果表明,在通道旋转时,离心力与重力的相互作用对气液两相分布的均匀性有影响;通道表面从左到右的温度分布呈现从高到低的趋势;旋转通道中出现了规则分布的环丝状流,与实验结果相比,模拟结果更接近于烘缸的实际运行状态。 展开更多

关键词 多通道烘缸 冷凝换热 数值模拟 流型

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多通道烘缸通道内蒸汽冷凝流动对传热特性的影响 被引量：6

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作者 杨琸之 董继先 +1 位作者 乔丽洁 严彦 《中国造纸》 CAS 北大核心 2019年第1期54-59,共6页

为提高多通道烘缸的换热效率,优化其蒸汽利用率,本研究探究了蒸汽在多通道烘缸通道内的冷凝换热过程,并借助高速摄像机对蒸汽冷凝换热过程进行了可视化观测。在蒸汽质量流速(kg/(m^2·s))与冷却水质量流量(kg/h)两种不同工况下,分... 为提高多通道烘缸的换热效率,优化其蒸汽利用率,本研究探究了蒸汽在多通道烘缸通道内的冷凝换热过程,并借助高速摄像机对蒸汽冷凝换热过程进行了可视化观测。在蒸汽质量流速(kg/(m^2·s))与冷却水质量流量(kg/h)两种不同工况下,分析了多通道烘缸通道内气液两相流型的变化情况,研究了通道内蒸汽冷凝换热系数及其沿通道壁面方向压降的变化规律,为多通道烘缸通道内蒸汽的流动与传热机理研究提供了依据。 展开更多

关键词 冷凝换热 两相流 压降 可视化 多通道烘缸

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多通道烘缸旋转试验台的设计与实现 被引量：2

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作者 王莎 董继先 +3 位作者 郭浩增 张树林 乔丽洁 董惟昕 《中国造纸》 CAS 北大核心 2022年第2期64-69,共6页

本课题以研究多通道烘缸性能为目的,设计搭建了温度采集、压力采集、图像采集为一体的模拟烘缸旋转的试验台,并对试验台的性能进行了测试。结果表明,在给定压力条件下,通道组件的密封性能良好;在通道旋转状态下,传感器可成功采集通道内... 本课题以研究多通道烘缸性能为目的,设计搭建了温度采集、压力采集、图像采集为一体的模拟烘缸旋转的试验台,并对试验台的性能进行了测试。结果表明,在给定压力条件下,通道组件的密封性能良好;在通道旋转状态下,传感器可成功采集通道内的温度及压力变化的数据,并将数据无线传输至计算机中,各数据之间的采集与传输互不干涉;摄像机在高速旋转状态下可清晰采集到通道内部蒸汽冷凝流型。 展开更多

关键词 多通道烘缸 性能测试 高速图像采集 旋转

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多通道烘缸在旋转状态下矩形通道内蒸汽冷凝换热的实验研究 被引量：1

10

作者 张树林 董继先 +2 位作者 王莎 王博 乔丽洁 《中国造纸》 CAS 北大核心 2021年第9期57-62,共6页

本研究以高宽比为1∶3的矩形通道为对象,探究了转速和冷却水质量流量对通道内蒸汽冷凝换热及流动压降的影响。结果表明,当转速一定时,通道的平均换热系数随冷却水质量流量增大而增大,通道的流动压降随冷却水质量流量增大而逐渐减小并趋... 本研究以高宽比为1∶3的矩形通道为对象,探究了转速和冷却水质量流量对通道内蒸汽冷凝换热及流动压降的影响。结果表明,当转速一定时,通道的平均换热系数随冷却水质量流量增大而增大,通道的流动压降随冷却水质量流量增大而逐渐减小并趋于稳定;当冷却水质量流量一定时,通道的平均换热系数随转速增大先增大后减小,转速在50~100 r/min时,通道的流动压降随转速增加缓慢下降,转速70 r/min时平均换热系数最大。 展开更多

关键词 多通道烘缸 冷凝换热 压降 旋转

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旋转多通道烘缸传热特性的数值模拟分析 被引量：2

11

作者 严彦 董继先 宋智伟 《中国造纸》 CAS 北大核心 2020年第2期61-64,共4页

多通道烘缸可有效排除烘缸通道内的冷凝水,从而降低能耗,提高干燥效率。但是多通道烘缸旋转速度较高,很难通过实验方式对烘缸的冷凝传热过程进行测量。因此,本研究应用Fluent软件中的VOF两相流模型对多通道烘缸中蒸汽冷凝传热特性进行... 多通道烘缸可有效排除烘缸通道内的冷凝水,从而降低能耗,提高干燥效率。但是多通道烘缸旋转速度较高,很难通过实验方式对烘缸的冷凝传热过程进行测量。因此,本研究应用Fluent软件中的VOF两相流模型对多通道烘缸中蒸汽冷凝传热特性进行了数值模拟。以多通道烘缸的旋转速度作为变量,得出了冷凝水含量、传热系数及流动压降的变化规律。结果表明,随烘缸转速升高,通道内冷凝水量增多,传热系数及压降也增大,但是增幅趋缓。 展开更多

关键词 多通道烘缸 冷凝传热 旋转速度 数值模拟

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纸机烘缸的研究进展 被引量：10

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作者 常治国 董继先 +1 位作者 党睿 张震 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期50-53,共4页

纸机烘缸是造纸过程中的主要耗能部件,提高纸机烘缸的效率一直备受关注。文章介绍了钢制烘缸和多通道烘缸,探讨了传统蒸汽烘缸的改进方式,分析了这几种烘缸的工作原理与特点。分析结果表明,多通道烘缸具有广阔的应用前景。

关键词 钢制烘缸 多通道烘缸 蒸汽烘缸 研究进展

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