折流杆换热器壳程湍流和传热的数值模拟 被引量：18

1

作者 吴金星 董其伍 +1 位作者 刘敏珊 魏新利 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期213-216,共4页

折流杆换热器壳程结构复杂,用理论方法难以获得壳程流体流动和强化传热机理。为了分析折流杆在换热器壳程中作用,采用数值方法研究了壳程流体的流动和换热状况。首先对壳程结构进行适当简化,提出了换热器壳程的“单元流道”模型用于研... 折流杆换热器壳程结构复杂,用理论方法难以获得壳程流体流动和强化传热机理。为了分析折流杆在换热器壳程中作用,采用数值方法研究了壳程流体的流动和换热状况。首先对壳程结构进行适当简化,提出了换热器壳程的“单元流道”模型用于研究纵流式换热器壳程流场和温度场的实际细观信息。针对三维几何模型和数学模型,数值模拟采用标准k-ε两方程湍流模型,用SIMPLE算法求解速度和压力的耦合关系,流道的固体边界采用壁面函数法,在不同进口流量下对单元流道进行模拟。结果表明,纵横交错布置的折流杆在单元流道中不断分割和剪切流道内流体,其扰流作用促进了流体湍流,减薄了液体边界层,减小了对流换热热阻,因而有效地提高了流体的对流换热强度。数值分析结果可为折流杆换热器的结构优化和性能提高提供理论依据。 展开更多

关键词 折流杆换热器 单元流道 湍流流动 传热 数值模拟

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螺旋扁管折流杆换热器传热强化数值模拟研究 被引量：7

2

作者 王斯民 孙利娟 +4 位作者 宋晨 肖娟 简冠平 张早校 文键 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期76-85,共10页

为强化折流杆换热器(RBHEs)的壳程传热,提出了用螺旋扁管代替传统圆管作为换热管应用于RBHEs,比较了螺旋扁管RBHES和传统圆管RBHEs的流动、传热和综合性能。结果表明:螺旋扁管RBHEs的管间速度更大,分布更加均匀;贴近换热管的壁面处,湍... 为强化折流杆换热器(RBHEs)的壳程传热,提出了用螺旋扁管代替传统圆管作为换热管应用于RBHEs,比较了螺旋扁管RBHES和传统圆管RBHEs的流动、传热和综合性能。结果表明:螺旋扁管RBHEs的管间速度更大,分布更加均匀;贴近换热管的壁面处,湍动能更大,流体温度更高。当入口速度低时,螺旋扁管RBHEs的传热系数大于圆管RBHEs,当入口速度高时,螺旋扁管RBHEs的传热系数小于圆管RBHEs。螺旋扁管RBHEs的压降比圆管RBHEs小33.60%。螺旋扁管RBHEs的综合性能评价指标(PEC)比圆管RBHEs的提高了65%~152%,且低速入口条件下,提高作用更明显。 展开更多

关键词 折流杆换热器 螺旋扁管 圆管 数值模拟 传热强化

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改进型折流杆换热器在合成氨工业中的应用 被引量：6

3

作者 王学生 王如竹 +1 位作者 董其伍 刘敏珊 《化工设备与管道》 CAS 2003年第4期9-12,共4页

本文简要叙述了折流杆换热器的研究进展 ,并针对合成氨中换热设备的特点对现行的折流杆换热器内部结构进行了改进设计 ,分析了其强化传热机理。介绍了这种新型换热器在合成氨变换工段和冰机系统中的应用情况及所起的节能降耗作用。

关键词 改进型 折流杆换热器 合成氨 应用 变换工段 冰机 强化传热

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折流杆换热器的研究方法进展 被引量：12

4

作者 徐烨琨 刘成 李永辉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1671-1676,共6页

综述了实验研究法与模拟研究法在折流杆换热器研究方面的应用,同时介绍了二者在折流杆换热器结构改进方面的研究成果。指出随着计算机技术的发展,模拟研究法越来越多地被研究者所采纳,但模拟过程对计算设备的要求较高。重点介绍了模拟... 综述了实验研究法与模拟研究法在折流杆换热器研究方面的应用,同时介绍了二者在折流杆换热器结构改进方面的研究成果。指出随着计算机技术的发展,模拟研究法越来越多地被研究者所采纳,但模拟过程对计算设备的要求较高。重点介绍了模拟方法中多孔介质模型、周期性单元流道模型、周期性全截面模型以及"分段模拟,整体综合"思想等模型与方法在折流杆换热器研究方面的应用,详细分析了各种研究方法与模型的优点、缺点及适用范围。对于指定的研究目的,应使用相应的研究方法或模型;各种方法与模型需要相互配合,取长补短,才能为折流杆换热器的研究提供全面的流场、压力场和温度场等信息,正确有效地指导折流杆换热器结构改进的研究工作。 展开更多

关键词 折流杆换热器 实验法 数值模拟法 结构优化

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折流杆换热器数值模拟新方法 被引量：24

5

作者 郭崇志 梁泉水 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1198-1200,1206,共4页

为了实现对换热器性能的整体数值模拟,阐述了一种"分段模拟,整体综合"的管壳式换热器数值模拟新方法,其核心思想是在对换热器的几何结构及其流道的流体力学和传热特性进行定性分析和结构分类的基础上,对换热器内部流道分段,... 为了实现对换热器性能的整体数值模拟,阐述了一种"分段模拟,整体综合"的管壳式换热器数值模拟新方法,其核心思想是在对换热器的几何结构及其流道的流体力学和传热特性进行定性分析和结构分类的基础上,对换热器内部流道分段,建立典型流道的完整实体三维模型和网格模型,并且建立分段模型之间的数据联系方案,最后将数值模拟得出的局部数据进行综合处理。 展开更多

关键词 折流杆换热器 分段建模 数值模拟

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螺旋扁管折流杆换热器壳侧性能多目标优化研究 被引量：5

6

作者 王斯民 孙利娟 +2 位作者 宋晨 张早校 文键 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3353-3362,共10页

基于遗传聚集响应面模型和多目标遗传算法,研究了以螺旋扁管为换热管的折流杆换热器结构参数、入口速度对壳侧流动和换热性能的影响,并对螺旋扁管折流杆换热器的性能进行了优化分析。结果表明:传热系数随螺距的增大先减小9.38%,后维持不... 基于遗传聚集响应面模型和多目标遗传算法,研究了以螺旋扁管为换热管的折流杆换热器结构参数、入口速度对壳侧流动和换热性能的影响,并对螺旋扁管折流杆换热器的性能进行了优化分析。结果表明:传热系数随螺距的增大先减小9.38%,后维持不变;在低入口速度条件下,随长短轴之比的增大而增大,在高入口速度条件下,存在先减小后增大的趋势。压降随螺距的增大基本不变;随长短轴之比的增大减小了36.67%。由敏感性分析可知传热系数和压降对入口速度的变化最敏感,截面椭圆长短轴之比次之,对螺距最不敏感。优化后的螺旋扁管折流杆换热器结构比原结构单位压降下的传热系数平均提高了26.42%。 展开更多

关键词 折流杆换热器 螺旋扁管 数值模拟 遗传聚集响应面模型 多目标遗传算法 优化 湍流

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波形折流杆换热器的工业实验研究 被引量：10

7

作者 严良文 王志文 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期478-480,共3页

对波形折流杆换热器的传热性能和壳程流体阻力性能进行了工业实验研究,管程流体为工业热醋酸,壳程流体采用循环冷却水。通过实验得到了该换热器在设计工况下的总传热系数,并应用修正的威尔逊图解法得到了管程、壳程传热准数关系式。

关键词 波形折流杆换热器 传热系数 压降

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折流杆换热器的壳程结构参数对协同场的影响 被引量：5

8

作者 严良文 潘雷 阚树林 《压力容器》 北大核心 2008年第11期19-23,14,共6页

对折流杆换热器在壳程不同结构参数和不同工况下的平均角度场进行了数值计算,结果表明:折流栅间距对平均角度场的影响较小、折流栅有效流通面积即折流栅的最大流通面积与壳程截面积之比对平均角度场影响较大。而Re数对平均角度场影响也... 对折流杆换热器在壳程不同结构参数和不同工况下的平均角度场进行了数值计算,结果表明:折流栅间距对平均角度场的影响较小、折流栅有效流通面积即折流栅的最大流通面积与壳程截面积之比对平均角度场影响较大。而Re数对平均角度场影响也较大。 展开更多

关键词 折流杆换热器 壳程 场协同

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菱形折流杆换热器传热研究 被引量：5

9

作者 孔松涛 董其伍 刘敏珊 《石油机械》 北大核心 2007年第1期1-4,2,共4页

针对圆杆折流杆结构换热器只有在较高壳程流速时才能达到较高传热效率,以及目前缺乏折流杆换热器壳程支撑结构场协同关系定量计算关系式的情况,开展了新型菱形折流杆换热器的传热研究。运用实验方法获得换热器壳程传热关联式,验证了新... 针对圆杆折流杆结构换热器只有在较高壳程流速时才能达到较高传热效率,以及目前缺乏折流杆换热器壳程支撑结构场协同关系定量计算关系式的情况,开展了新型菱形折流杆换热器的传热研究。运用实验方法获得换热器壳程传热关联式,验证了新结构良好的传热效率;利用CFD软件直观地得到了换热器壳程流场和温度场分布。通过对壳程能量方程的无因次变换,得到了壳程速度场和温度梯度场的场协同角的定量关联式,证实了新结构具有更好的场协同关系。 展开更多

关键词 菱形折流杆换热器 强化传热 场协同 数值模拟

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折流杆换热器的工程优化设计 被引量：1

10

作者 王定标 李静 +2 位作者 刘敏珊 王学生 董其伍 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 1998年第S1期98-101,共4页

利用折流杆换热器的传热性能和流动特性，从设备技术经济学角度和工程实际出发，提出以寿命周期费用为目标函数，在给定热负荷及折流杆换热器多约束条件下，寻求折流杆换热器的工程优化设计。

关键词 折流杆换热器 寿命周期费用 多约束条件 优化设计

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折流杆换热器在火力发电厂回热系统中的应用 被引量：2

11

作者 赖学江 黄素逸 +1 位作者 叶加贵 李权 《热力发电》 CAS 北大核心 2003年第12期25-27,共3页

分析了折流杆换热器在火力发电厂低压加热器及闭冷器改造中的应用实例。改造后的系统传热效果好 ,抗震性增强 ,改造费用的回收时间较短 。

关键词 火力发电厂 回热系统 折流杆换热器 技术改造

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折流杆换热器薄管板的分析设计及应用

12

作者 董其伍 王定标 +2 位作者 姜典晓 王学生 刘敏珊 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 1998年第S1期5-9,共5页

阐述薄管板在折流杆换热器中的应用前景，并利用应力分析设计方法，研究薄管板的应力分布及应力评定。结果表明，薄管板适合在折流杆换热器中应用，并能产生可观的经济效益。

关键词 折流杆换热器 薄管板 分析设计

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三角形布管折流杆换热器壳程性能模拟与实验研究

13

作者 郭崇志 胡崇举 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期29-34,共6页

三角形布管折流杆换热器是一种有别于传统方形布管折流杆换热器的新形式,其性能评估与算法都没有现成的资料。文中应用CFD软件Fluent进行分段模型的流动与传热研究,将数值模拟的局部流动与传热数据综合整理得到了整体法关联式,经与文中... 三角形布管折流杆换热器是一种有别于传统方形布管折流杆换热器的新形式,其性能评估与算法都没有现成的资料。文中应用CFD软件Fluent进行分段模型的流动与传热研究,将数值模拟的局部流动与传热数据综合整理得到了整体法关联式,经与文中的实验数据和C.C.Gentry提出的实验关联式进行对比,发现方形布管的模拟结果与C.C.Gentry关联式符合良好;三角形布管的模拟结果与本文改进的C.C.Gentry关联式比较,发现传热关联式精度很高,而压力降关联式的平均误差也可以接受。由此提出了三角形布管壳程的折流杆换热器流动与传热设计评估的计算方法。验证还发现,包含E间隙的换热器模型模拟更符合实测数据结果。 展开更多

关键词 折流杆换热器 壳程 流动与传热 数值模拟 CFD

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基于CFD的折流杆换热器流场仿真系统研究

14

作者 王定标 向飒 魏新利 《石油机械》 北大核心 2006年第5期14-17,2,共4页

基于计算流体动力学原理，建立了换热器流体流动和传热过程的控制方程组，应用算子分裂法，将换热器控制方程分裂为基本的对流、扩散、Stokes问题；采用8～20节点三维等参单元，推导出有限元离散化方程组。编制了流体流动和传热的数值... 基于计算流体动力学原理，建立了换热器流体流动和传热过程的控制方程组，应用算子分裂法，将换热器控制方程分裂为基本的对流、扩散、Stokes问题；采用8～20节点三维等参单元，推导出有限元离散化方程组。编制了流体流动和传热的数值仿真系统程序，应用仿真系统进行传热数值模拟计算和实验验证，通过对比两者的Nu与Re的关系，可以看出仿真系统的计算值和实验测量值非常接近。实验证明，采用编制的折流杆换热器数值仿真系统进行传热模拟计算是切实可行的。 展开更多

关键词 折流杆换热器 CFD传热 数值模拟 仿真系统

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折流杆换热器CAD系统的开发

15

作者 吴金星 魏新利 《化工设备与管道》 CAS 2002年第3期58-61,共4页

本文阐述了折流杆换热器CAD系统的开发方法 ,包括 :把大量线图、数表进行数据程序化 ,利用ADSRX技术、PDB界面设计技术和参数化图形设计技术对折流杆换热器的一百多种类型、三万多种规格的零部件进行了设计 ,将数据信息采用数据文件和... 本文阐述了折流杆换热器CAD系统的开发方法 ,包括 :把大量线图、数表进行数据程序化 ,利用ADSRX技术、PDB界面设计技术和参数化图形设计技术对折流杆换热器的一百多种类型、三万多种规格的零部件进行了设计 ,将数据信息采用数据文件和数据库的方式进行集成和管理 ,从而实现折流杆换热器工艺、机械、零部件子系统的集成。 展开更多

关键词 折流杆换热器 CAD系统 参数化设计 系统集成

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低翅片管折流杆换热器水力学传热学的设计预测方法

16

作者 邹华生 石予丰 《湖北化工》 1993年第2期54-59,共6页

本文从常规折流板式换热器的结构特点出发,指出其严重缺陷,提出了能克服这些弱点的新型高效折流杆换热器,阐述了其有效的防振性和高效节能性,着重介绍了新型高效低翅片管折流杆换热器的水力学和传热学设计预测方法。

关键词 换热器 折流杆换热器 水力学 传热

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折流杆换热器技术 被引量：5

17

作者 C.C.Gentry 郭崇志 《化工设备设计》 1991年第3期47-55,共9页

折流杆换热器思想是1970年菲利浦石油公司在考虑消除现有的常规折流板式换热器中存在的破坏、流体诱导振动的措施时提出来的。早期的折流杆换热器设计采用了文(1～3)与管束轴线成45°角的椭圆形折流圈,既有水平支承杆又有竖直支承... 折流杆换热器思想是1970年菲利浦石油公司在考虑消除现有的常规折流板式换热器中存在的破坏、流体诱导振动的措施时提出来的。早期的折流杆换热器设计采用了文(1～3)与管束轴线成45°角的椭圆形折流圈,既有水平支承杆又有竖直支承杆的相互交叉的一组折流圈置于每一管排之间。早期的折流杆换热器除解决了振动问题外,还显示出壳程压力降的减小和热力性能的提高,此后进一步的研究简化了折流杆换热器的设计思想,并建立了热力—水力设计预测方法文(4～6)。本文的目的是向读者介绍当前折流杆换热器设计技术的各个方面进展情况。 展开更多

关键词 折流杆换热器 换热器

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折流杆换热器的结构设计及有关问题的探讨 被引量：2

18

作者 曹兴源 《化工设备设计》 1990年第6期33-35,共3页

关键词 换热器 折流杆换热器 结构设计

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折流杆式换热器流致振动分析 被引量：6

19

作者 吴昊 毛成 +1 位作者 位召祥 钱建华 《压力容器》 北大核心 2018年第4期42-49,73,共9页

针对某电厂折流杆式换热器传热管损伤问题,采用基于数值模拟与标准经验公式结合的新方法进行折流杆换热器流致振动分析和故障预测,并将分析结论与换热管的无损检测统计数据进行比较。结果表明,该分析方法所得出的结论在故障位置、故障... 针对某电厂折流杆式换热器传热管损伤问题,采用基于数值模拟与标准经验公式结合的新方法进行折流杆换热器流致振动分析和故障预测,并将分析结论与换热管的无损检测统计数据进行比较。结果表明,该分析方法所得出的结论在故障位置、故障形式分析等方面与实际情况一致。 展开更多

关键词 折流杆换热器 流致振动 数值模拟

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新型折流杆管壳式换热器研究 被引量：4

20

作者 周巧明 黄素逸 叶加贵 《长沙电力学院学报（自然科学版）》 2004年第3期76-79,共4页

提出了一种新型折流杆管壳式换热器,经实验研究得出一组经验公式,应用结果表明,新型折流杆管壳式传热器成功地解决了闭冷器管子断裂的问题,提高了传热效率,系统结构简单,具有重要的推广应用价值.

关键词 折流杆管壳式换热器 经验公式 传热效率

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