板翅式换热器夹层结构等效模型研究及数值分析 被引量：1

1

作者 冯琨程 刘波 张恩阳 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期10-16,共7页

依据薄板小挠度弯曲变形理论和正交各向异性夹层板弯曲变形理论,对板翅式换热器这种特定的金属夹层结构进行等效模型研究,通过建立有限元等效模型的方法研究板翅式换热器的力学参数。使用有限元前处理软件Patran对换热器夹层结构进行几... 依据薄板小挠度弯曲变形理论和正交各向异性夹层板弯曲变形理论,对板翅式换热器这种特定的金属夹层结构进行等效模型研究,通过建立有限元等效模型的方法研究板翅式换热器的力学参数。使用有限元前处理软件Patran对换热器夹层结构进行几何简化并独立成具有代表性的胞元,在多种边界条件下,提取胞元的应变分量和弯曲内力。结合夹层板应力与应变的本构关系计算刚度矩阵,从而求出宏观等效弹性常数。通过该方法可以将板翅式换热器夹层板等效成连续材料的单层板单元,最后将等效计算模型的力学参数用于板翅式换热器的模态分析,并与模态实验分析结果进行对比,验证等效分析方法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 板翅式换热器夹层结构 有限元等效模型 本构关系 等效弹性常数

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二次封头结构板翅式换热器出口温度分布的实验研究 被引量：11

2

作者 王江 厉彦忠 +2 位作者 周爱民 张科 文键 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期706-709,共4页

在对板翅式换热器内部物流分配不均匀研究的基础上,进一步研究了不同工况下二次封头结构换热器出口温度分布的规律.实验结果表明随着Re的增大,换热器出口温度分布与流量分配趋势相一致,会越来越不均匀;较大的传热温差也会增加温度分布... 在对板翅式换热器内部物流分配不均匀研究的基础上,进一步研究了不同工况下二次封头结构换热器出口温度分布的规律.实验结果表明随着Re的增大,换热器出口温度分布与流量分配趋势相一致,会越来越不均匀;较大的传热温差也会增加温度分布的不均匀性.通过比较二次封头和普通封头换热器截面温度分布情况发现二次封头结构明显地改善了换热器出口截面温度分布,尤其在大Re下,温度分布不均匀性的改善效果更加显著,同时换热效能可增加7%左右. 展开更多

关键词 板翅式换热器 物流分配 封头结构 换热效能

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板翅式换热器不同结构导流片导流性能的研究 被引量：19

3

作者 焦安军 厉彦忠 +1 位作者 张瑞 陈纯正 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1113-1117,共5页

分析了不同结构导流片对板翅式换热器内部物流分配不均匀性的影响 ,通过改变导流片的内部结构 ,对其导流性能进行了研究 .研究结果表明 ,板翅式换热器内部存在着物流分配的不均匀性 ,影响导流片导流性能的主要因素包括导流片的导流角度... 分析了不同结构导流片对板翅式换热器内部物流分配不均匀性的影响 ,通过改变导流片的内部结构 ,对其导流性能进行了研究 .研究结果表明 ,板翅式换热器内部存在着物流分配的不均匀性 ,影响导流片导流性能的主要因素包括导流片的导流角度、雷诺数等 ,在导流角度为 4 5°、导流片结构参数在 0 1～ 0 2之间时 ,存在着最佳导流片结构参数值 .通过改变导流片的结构参数可有效地改善换热器内部的物流分配 ,尤其是可很好地改善换热器的横向物流分配 .研究结论对板翅式换热器的优化设计具有重要意义 . 展开更多

关键词 板翅式换热器 物流分配 导流片 优化设计 结构参数 导流性能

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板翅式换热器封头结构的数值模拟 被引量：33

4

作者 张哲 厉彦忠 焦安军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1182-1187,共6页

建立了板翅式换热器封头结构的湍流数学模型 ,并采用此模型对目前工业中应用的基本型封头内部的速度场分布进行了数值计算 ,计算结果表明 :封头内部物流分配存在严重的不均匀性 ,同时发现改变封头的结构可以有效地改善换热器内部的物流... 建立了板翅式换热器封头结构的湍流数学模型 ,并采用此模型对目前工业中应用的基本型封头内部的速度场分布进行了数值计算 ,计算结果表明 :封头内部物流分配存在严重的不均匀性 ,同时发现改变封头的结构可以有效地改善换热器内部的物流分配 .在此基础上对两种改进型封头结构进行了数值模拟 ,计算结果表明改进效果明显 ,在进口Reynolds数为 830 0 0时绝对不均匀度已从3.4 7减小到 0 .71.计算结果与实验结果吻合良好 . 展开更多

关键词 结构 数值模拟 板翅式换热器 物流分配 封头 CFD 优化设计 湍流 数学模型

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板翅式换热器导流片结构的数值模拟 被引量：25

5

作者 张哲 厉彦忠 田津津 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1311-1314,共4页

引言 板翅式换热器是热力过程的关键设备,广泛应用于能源、动力、化工、冶金等领域[1],在一般的板翅式换热器换热和流阻分析中,都认为流体在板束中均匀分配,但实际上,由于板翅式换热器人口结构设计不当,是很难做到均匀分配的[2].

关键词 板翅式换热器 导流片 结构 数值模拟 物流分配 CFD 优化设计

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封头结构对板翅式换热器温度分布特性的影响 被引量：11

6

作者 王江 厉彦忠 +1 位作者 张哲 马岩松 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1413-1418,共6页

在对板翅式换热器内部物流分配不均匀性研究的基础上,研究了各种封头结构对换热器换热性能的影响以及由于换热器内部物流分配不均匀引起换热器效能下降的问题.实验结果表明:不同封头结构对换热器流量分配和温度分布影响很大,改进型的封... 在对板翅式换热器内部物流分配不均匀性研究的基础上,研究了各种封头结构对换热器换热性能的影响以及由于换热器内部物流分配不均匀引起换热器效能下降的问题.实验结果表明:不同封头结构对换热器流量分配和温度分布影响很大,改进型的封头结构不仅缩短了换热器从开启到稳定工况的时间,而且使得板束内部截面物流分配和温度分布更加均匀,并且通过实验研究得出了物流分配不均匀度与换热器整体效能变化的关系曲线和关系式. 展开更多

关键词 板翅式换热器 物流分配 封头结构 换热效能

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板翅式换热器导流片结构参数对其导流性能的影响 被引量：26

7

作者 焦安军 厉忠 +1 位作者 张瑞 陈纯正 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期153-158,共6页

由于板翅式换热器结构的复杂性 ,存在着内部流动速度分布的不均匀性 ,从而引起其换热效率下降 ,影响了换热器的整体效能 .引起流动速度分布不均匀的因素是多方面的 ,针对不同导流片结构参数 (h/H)对导流片导流性能的影响进行了深入研究 ... 由于板翅式换热器结构的复杂性 ,存在着内部流动速度分布的不均匀性 ,从而引起其换热效率下降 ,影响了换热器的整体效能 .引起流动速度分布不均匀的因素是多方面的 ,针对不同导流片结构参数 (h/H)对导流片导流性能的影响进行了深入研究 ,发现导流片结构参数对换热器内部流动速度分布不均匀性的影响主要表现在总管流动方向上 ,通过改变板翅式换热器导流片的结构参数可有效地改善换热器内部物流在总管流动方向上的分配情况 ,从而有效地改善换热器内部流动速度的分布 . 展开更多

关键词 板翅式换热器 导流片 结构参数 导流性能 流动速度分布 优化设计

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铝制板翅式换热器导流结构优化设计 被引量：9

8

作者 韦小雄 张淑文 +2 位作者 唐萍 文顺清 钱寅国 《化工设备与管道》 CAS 2011年第1期13-16,共4页

针对NB/T 47006—2009《铝制板翅式热交换器》中各种板翅式换热器导流片结构形式,利用CFD有限元数值模拟软件FLUENT,建立了板翅式换热器设计时常采用的4种旁进式导流结构和2种顶进式导流结构模型,通过比较分析得出了导流性能较佳的结构... 针对NB/T 47006—2009《铝制板翅式热交换器》中各种板翅式换热器导流片结构形式,利用CFD有限元数值模拟软件FLUENT,建立了板翅式换热器设计时常采用的4种旁进式导流结构和2种顶进式导流结构模型,通过比较分析得出了导流性能较佳的结构,为板翅式换热器的内部结构优化提供了新的依据。 展开更多

关键词 铝制板翅式换热器 导流结构 优化设计 数值模拟

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封头结构对板翅式换热器流体分配性能的影响 被引量：6

9

作者 田津津 张哲 +1 位作者 厉彦忠 李曼 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期19-22,共4页

研究了板翅式换热器封头高度与流体分配之间的关系,实验结果说明板翅式换热器的流体分配与封头高度有很大关系,封头高度越高流体分配就越均匀。引入不均匀参数,以便可以对流体在出口截面的分配特性进行研究,并进一步研究封头结构型式不... 研究了板翅式换热器封头高度与流体分配之间的关系,实验结果说明板翅式换热器的流体分配与封头高度有很大关系,封头高度越高流体分配就越均匀。引入不均匀参数,以便可以对流体在出口截面的分配特性进行研究,并进一步研究封头结构型式不同对于流体分配的影响,研究表明:换热器内部流体的流速的最大值与最小值的比值由3—4减少到1.1—1.2,其不均匀度也从原来的0.331减少到0.046。 展开更多

关键词 板翅式换热器 流体分配 封头结构

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基于燃气轮机的板翅式换热器特性分析及结构优化 被引量：2

10

作者 崔娜 孙文超 +1 位作者 谭春青 汪建文 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期884-892,共9页

针对微型燃气轮机板翅式换热器结构参数与燃气轮机性能之间的耦合关系,建立了板翅式换热器多目标分析和优化模型。在此基础上,分析了2种设计条件(定燃烧室吸热量和定涡轮出功)下板翅式换热器关键参数对板翅式换热器和燃气轮机性能的影... 针对微型燃气轮机板翅式换热器结构参数与燃气轮机性能之间的耦合关系,建立了板翅式换热器多目标分析和优化模型。在此基础上,分析了2种设计条件(定燃烧室吸热量和定涡轮出功)下板翅式换热器关键参数对板翅式换热器和燃气轮机性能的影响。结果表明:影响燃烧室吸热量和涡轮出功的主要因素为换热器压损而并非换热器效能,2种设计条件下各参数的变化趋势一致(除燃烧室吸热量和涡轮出功外);在对翅片结构进行优化后,涡轮出功增大了6.8%,燃烧室吸热量减少了5.1%;相对于基本参数,优化后翅片厚度、翅片间距和波纹角减小,翅片高度增加,保证了板翅式换热器具有较小的压损;采用[火积]耗散最小和采用熵产最小为优化目标时无明显区别。 展开更多

关键词 微型燃气轮机 板翅式换热器 结构优化 熵产 [火积]耗散

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板翅式换热器中新型微凸翅片结构设计及性能分析 被引量：5

11

作者 彭翔 李登洪 +1 位作者 李吉泉 姜少飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期1630-1637,共8页

为提高翅片区域的换热效率、改善板翅式换热器的整体换热性能,提出了一种新型微凸翅片结构。基于结构参数多采样点处的热力学性能仿真结果构建近似模型,以翅片热功率最高为优化目标、压降为约束,使用序列二次规划法确定了微凸体结构参数... 为提高翅片区域的换热效率、改善板翅式换热器的整体换热性能,提出了一种新型微凸翅片结构。基于结构参数多采样点处的热力学性能仿真结果构建近似模型,以翅片热功率最高为优化目标、压降为约束,使用序列二次规划法确定了微凸体结构参数(微凸高度、微凸夹角、微凸开口长度)的最优值;对微凸体排列间距、排列方式进行优化,确定了改进微凸翅片结构的具体参数值。通过对翅片流道内温度场、压力场分析,以及与相同尺寸的平直翅片的换热性能对比,验证了所提出的新型微凸翅片结构的有效性。 展开更多

关键词 板翅式换热器 微凸翅片 换热性能 结构设计

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板翅式换热器两相流入口分配结构的实验研究

12

作者 侯喜胜 龙华扶 《低温工程》 CAS CSCD 1991年第1期26-31,共6页

关键词 换热器 两相流 结构 板翅式 流体

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板翅式换热器封头内部流场的测量与改进研究 被引量：11

13

作者 文键 厉彦忠 +2 位作者 周爱民 张科 王江 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期10-13,共4页

利用粒子图像测速仪(PIV),对板翅式换热器封头结构改进前、后的流场进行了可视化研究分析.实验结果表明,原始封头内部的物流分配存在严重的不均匀性,采用添加打孔挡板之后的改进型封头,流场的不均匀性有了很大的改善.从实验对比分析中得... 利用粒子图像测速仪(PIV),对板翅式换热器封头结构改进前、后的流场进行了可视化研究分析.实验结果表明,原始封头内部的物流分配存在严重的不均匀性,采用添加打孔挡板之后的改进型封头,流场的不均匀性有了很大的改善.从实验对比分析中得出,当挡板小孔呈错排分布、开孔率沿挡板的中轴线向两侧逐渐增加、且总开孔率达到50%左右的时候,在相同的入口条件下,不均匀系数由原始封头的1.210降至0.209,最大流速与最小流速之比由23.163降至1.756.此研究结果对于板翅式换热器的优化设计具有重要意义. 展开更多

关键词 板翅式换热器 粒子图像测速仪 封头结构

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板翅式换热器物流分配特性的实验研究 被引量：21

14

作者 张哲 厉彦忠 许箐 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期920-924,共5页

实验研究了板翅式换热器封头结构对物流分配特性的影响,研究结果表明,不合理的封头结构造成板翅式换热器内部物流分配极不均匀,封头结构和雷诺数是影响板翅式换热器物流分配的主要因素.首次提出了二次封头结构,定义了当量截面积和当量... 实验研究了板翅式换热器封头结构对物流分配特性的影响,研究结果表明,不合理的封头结构造成板翅式换热器内部物流分配极不均匀,封头结构和雷诺数是影响板翅式换热器物流分配的主要因素.首次提出了二次封头结构,定义了当量截面积和当量截面直径来描述封头结构特征.实验结果表明,通过改变封头的结构,可以有效地改善换热器内部的物流分配;封头结构对物流分配不均匀性的影响主要表现在出口截面的横向方向上,而对纵向方向上的物流分配不均匀性的影响较小.得到了不同封头结构的物流分配不均匀特性与雷诺数之间的关系式. 展开更多

关键词 板翅式换热器 物流分配 封头结构

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倾斜状态下板翅式换热器封头工质分配特性的实验研究 被引量：11

15

作者 朱建鲁 季鹏 +2 位作者 李玉星 王武昌 高嵩 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期25-33,共9页

海上平台受到海浪的作用会发生晃动和倾斜,从而影响板翅式换热器的入口工质分配特性。通过空气—水两相工质分配实验系统,分别进行封头结构水平状态和倾斜状态下的单相以及气液两相实验,获得不同实验工况下的封头工质分配特性,研究倾斜... 海上平台受到海浪的作用会发生晃动和倾斜,从而影响板翅式换热器的入口工质分配特性。通过空气—水两相工质分配实验系统,分别进行封头结构水平状态和倾斜状态下的单相以及气液两相实验,获得不同实验工况下的封头工质分配特性,研究倾斜对封头工质分配的影响,从而为换热器的安装及工艺的改进提供依据。结果表明:水平状态下工质分配受惯性力的影响,不均匀度随雷诺数和气液比的增加而增大;倾斜状态下流体受到惯性力和重力的双重影响,工质分配均匀程度显著低于水平状态,倾斜角越大工质分配越不均匀,气液比越大工质分配受倾斜影响程度越大;固定封头或安装换热器时应严格保证其水平/竖直状态,或者通过液化工艺及换热器设计的改进消除倾斜的影响。 展开更多

关键词 板翅式换热器 封头结构 倾斜 气液两相 分配特性

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板翅式换热器封头对其流体分配及换热的影响 被引量：6

16

作者 张哲 田津津 +1 位作者 郭永刚 厉彦忠 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期40-44,共5页

实验研究了板翅式换热器封头结构对其内部流体分配及换热特性的影响,实验结果表明,目前工业应用的板翅式换热器内部存在流体分配极为不均匀的严重问题,造成了其换热效能的严重下降。研制了各种新型孔板封头结构,并且实验研究了新型封头... 实验研究了板翅式换热器封头结构对其内部流体分配及换热特性的影响,实验结果表明,目前工业应用的板翅式换热器内部存在流体分配极为不均匀的严重问题,造成了其换热效能的严重下降。研制了各种新型孔板封头结构,并且实验研究了新型封头的各种参数,如孔板长度、开孔的分布规律和小孔直径对板翅式换热器流体分配及换热的影响。研究结果表明,孔板封头从根本上改善了换热器内部流体的分配问题,流体不均匀度从0.208减小到0.035,最大与最小流速比由改进前的2—3倍降低到1.1—1.2倍,温度分布不均匀度从0.826减小到0.601。孔板型封头结构增加了换热器的流动阻力,错排孔板型封头在改善换热器流体分配的同时,也较好地抑制了阻力损失的增加,得到了不同封头结构的流动阻力与雷诺数之间的关系。 展开更多

关键词 板翅式换热器 流体分配 传热 封头结构

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错排孔板封头对板翅式换热器流动与换热的影响 被引量：7

17

作者 周爱民 厉彦忠 +1 位作者 文键 王江 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期12-15,共4页

在对板翅式换热器内部物流分配研究的基础上,研究了错排孔板型结构封头对板翅式换热器出口流动与换热的影响。通过实验与工业用基本型封头对比,结果表明错排孔板型封头能够明显地改善换热器出口截面流量和温度分布的不均匀性。在Re=2 00... 在对板翅式换热器内部物流分配研究的基础上,研究了错排孔板型结构封头对板翅式换热器出口流动与换热的影响。通过实验与工业用基本型封头对比,结果表明错排孔板型封头能够明显地改善换热器出口截面流量和温度分布的不均匀性。在Re=2 000时换热器的出口流量分布不均匀度大幅度地下降;而在Re数较大情况下,能更加显著地改善温度分布的不均匀性。 展开更多

关键词 错排孔板型封头结构 板翅式换热器 物流分配 温度分布 换热性能

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板翅式换热器入口流场的模拟及实验研究 被引量：5

18

作者 文键 厉彦忠 +1 位作者 周爱民 马岩松 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期24-27,共4页

利用PIV粒子图像测速仪和CFD数值模拟的方法,对板翅式换热器入口结构改进前后的流场进行了研究,发现其内部流场的流动与分布规律。由于原始入口结构的不合理导致漩涡、回流等现象存在,使得其内部的物流分配极不均匀。而对于添加了打孔... 利用PIV粒子图像测速仪和CFD数值模拟的方法,对板翅式换热器入口结构改进前后的流场进行了研究,发现其内部流场的流动与分布规律。由于原始入口结构的不合理导致漩涡、回流等现象存在,使得其内部的物流分配极不均匀。而对于添加了打孔挡板的改进型结构,物流分配的均匀性有了很大改善。实验结果和数值计算结果吻合良好,不仅验证了计算模型的正确性,而且证明PIV技术适合于研究复杂的流动结构。 展开更多

关键词 板翅式换热器 PIV 数值模拟 结构优化

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板翅式换热器二相流的分配特性 被引量：5

19

作者 文键 王斯民 厉彦忠 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期26-29,共4页

为了提高板翅式换热器内部二相流体分配的均匀性,对二相流体在结构改进前后的换热器内的分布特性进行了实验研究。实验结果表明,由于现有换热器结构设计的不合理,使得二相流体分布极不均匀。而且,由于二相流体之间复杂的相互作用,二相... 为了提高板翅式换热器内部二相流体分配的均匀性,对二相流体在结构改进前后的换热器内的分布特性进行了实验研究。实验结果表明,由于现有换热器结构设计的不合理,使得二相流体分布极不均匀。而且,由于二相流体之间复杂的相互作用,二相流体在换热器内的分布较之单相流体更复杂且更不均匀。而改进型的孔板封头结构可有效提高换热器外围通道的流体分配,从整体上改善板束单元体截面二相流体的分布,其二相分布的不均匀系数均有效降低。而且,其分配稳定性好,不易受雷诺数变化的影响。 展开更多

关键词 板翅式换热器 结构改进 二相流

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封头对板翅式换热器流动及阻力特性的影响 被引量：3

20

作者 周爱民 厉彦忠 +1 位作者 文键 马岩松 《石油机械》 北大核心 2006年第5期10-13,2,共4页

研究了不同Re下3种封头结构对板翅式换热器内部物流分配和阻力分布特性的影响。实验结果表明工业用基本型封头造成板翅式换热器内部物流分配极不均匀,而孔板型封头结构能有效地降低不均匀参数和最大流速比,可极大地改善物流分配的效果,... 研究了不同Re下3种封头结构对板翅式换热器内部物流分配和阻力分布特性的影响。实验结果表明工业用基本型封头造成板翅式换热器内部物流分配极不均匀,而孔板型封头结构能有效地降低不均匀参数和最大流速比,可极大地改善物流分配的效果,并且随着Re的增大效果越明显;还发现物流分配的不均匀性会导致流动阻力分布更加不均匀。综合研究分析可得封头结构和Re是影响板翅式换热器物流分配和阻力分布特性的重要因素,而错排孔板型封头结构的改善效果最佳。 展开更多

关键词 孔板型封头结构 板翅式换热器 物流分配 阻力分布

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