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题名螺旋套管换热器大变形与热应力分析
被引量：2
- 1
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作者
刘少北
鲍泽威
范沐易
黄卫星
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机构
四川轻化工大学机械工程学院
四川大学化学工程学院
过程装备与控制工程四川省高校重点实验室
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第3期288-291,共4页
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基金
中国制造2025四川行动计划(2018CD00259)
过程装备与控制工程四川省高校重点实验室开放基金资助项目(GK201909)。
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文摘
采用“流-固”共轭传热与“热-固”单向耦合的方法,分析了螺旋套管换热器对流换热特性、热膨胀大变形以及对热应力计算的影响。结果表明:受离心力影响,螺旋管及夹层流体质点形成二次流混合强化螺旋外侧换热,螺旋内管外侧比同一截面内侧点温度更低;在高温换热工况下,在螺旋管因热膨胀而出现显著的变形,其变形量与管壁厚度处于同一数量级,高温工况下螺旋套管换热器热应力计算属于大变形问题,采用大变形有限单元非线性计算结果比小位移线性计算的热应力更大、更加符合实际。最后,以减小热应力为优化目标,对螺旋套管T型接头布置方位进行了优化,当接管径向布置时热应力比轴向布置减小约1/3。
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关键词
螺旋套管换热器
热膨胀
大变形
热应力
结构优化
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Keywords
Helically Coiled Tube-in-Tube Heat Exchanger
Thermal Expansion
Large Deformation
Thermal Stress
Structural Optimization
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TK172
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名基于结构参数分析的Gyroid换热器性能
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作者
杨晓军
张雪丽
李沛燃
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机构
中国民航大学航空工程学院
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出处
《北京航空航天大学学报》
北大核心
2025年第4期1195-1204,共10页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金(3122019187)。
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文摘
为研究三重周期极小曲面(TPMS)在空气-燃油换热器中的流动换热特性,分析结构参数对换热器性能的影响。采用田口方法,针对壁厚、晶格大小和偏移尺寸3个结构参数,对努塞尔数和摩擦系数进行综合评估,并与参考的螺旋套管(TTHC)换热器性能进行对比。研究得出各个结构参数影响Gyroid换热器努塞尔数和摩擦系数方面的主次顺序,并利用矩阵分析法,确定了最优方案。结果表明:对于热侧出口温度,TTHC换热器比参考的Gyroid换热器最高降低13.13 K;对于压降,TTHC换热器比参考的Gyroid换热器降低3.02 kPa;对于性能评估系数,热侧通道最高为14.72,冷侧通道最高为0.78。
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关键词
Gyroid换热器
螺旋套管换热器
田口方法
结构参数
矩阵分析法
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Keywords
Gyroid heat exchanger
tube-in-tube helical coil heat exchanger
Taguchi method
structural parameters
matrix analysis method
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分类号
TK124
[动力工程及工程热物理—工程热物理]
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题名螺旋式偏心套管换热器的数值模拟（英文）
被引量：2
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作者
张建琴
李少鹏
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机构
中国科学院高能物理研究所
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出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期62-67,共6页
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文摘
采用数值模拟的方法研究了不同偏心度螺旋套管换热器在紊流区域的换热和流动特性。为了使计算结果更贴近实际情况,模拟计算中采用的是氦气在压力为20 MPa条件下的温度依赖的变物性参数。通过数值计算结果,比较了同心和偏心螺旋套管换热器内管和外管的换热系数,其中外管的换热系数随着偏心度的增加而大幅增加。根据计算结果提出了套管换热器内管和外管换热系数随偏心度和雷诺数的变化关系式。最后在给定的条件下设计了纯化器中的偏心套管换热器。
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关键词
螺旋式套管换热器
偏心
换热
数值计算
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Keywords
tube-in-tube heat exchanger
eccentricity
helical
numerical
heat transfer
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分类号
TB611
[一般工业技术—制冷工程]
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