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螺旋套管换热器大变形与热应力分析 被引量:2
1
作者 刘少北 鲍泽威 +1 位作者 范沐易 黄卫星 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期288-291,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 螺旋套管换热 热膨胀 大变形 热应力 结构优化
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基于结构参数分析的Gyroid换热器性能
2
作者 杨晓军 张雪丽 李沛燃 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1195-1204,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 Gyroid换热 螺旋套管换热 田口方法 结构参数 矩阵分析法
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碳封存超临界CO_(2)螺旋管换热器传热规律 被引量:1
3
作者 马亮 邓广哲 +3 位作者 王守印 蔚斐 高亮 袁超 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期467-477,共11页
在“双碳”目标背景下,探索CO_(2)高效地质封存和高能利用途径,是CO_(2)减排研究的热点问题。基于CO_(2)多相态变化特性以及能源利用方面表现出的安全环保及成本优势,提出一种新型碳封存超临界CO_(2)螺旋管换热器,并建立了数值仿真模型,... 在“双碳”目标背景下,探索CO_(2)高效地质封存和高能利用途径,是CO_(2)减排研究的热点问题。基于CO_(2)多相态变化特性以及能源利用方面表现出的安全环保及成本优势,提出一种新型碳封存超临界CO_(2)螺旋管换热器,并建立了数值仿真模型,以5℃条件下CO_(2)为对象,设计水作为载热流体的换热方案,研究了螺旋换热器在不同水温作用下对CO_(2)的温度、压力及其热应力耦合变化规律。结果表明:随着水热流体温度的增加,CO_(2)的升温速率与水温成正比,CO_(2)输出温度与水热流体温度呈正相关变化;与CO_(2)传热效率相比,受CO_(2)相变吸热影响导致水热流体传热效率较慢,水热流体传热与温度变化成正比;初始水温升高,CO_(2)相变速度明显增加,流量对CO_(2)相变吸热影响较大,水热流体的体积流量与CO_(2)温度变化呈负相关;受CO_(2)升温吸热影响,水热流体的耗散温度与CO_(2)吸热温度成正比;当管径和入口压力恒定情况下,100℃的水热流体与CO_(2)进行换热可以较好地满足CO_(2)相变吸热的要求。试验验证了水热流体螺旋管换热器的有效性和便捷性,研究为超临界CO_(2)螺旋式换热器的设计提供了依据。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 螺旋换热 水热交换 传热 数值模拟
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螺旋管外相变微胶囊悬浮液换热-蓄热特性提升的影响分析 被引量:1
4
作者 夏鹏 徐国英 +2 位作者 陈麒 杨颖 张小松 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期696-706,共11页
为了探究相变微胶囊悬浮液在蓄热器中瞬态自然对流换热及蓄热特性,建立含垂直螺旋盘管的沉浸式蓄热箱的三维数值模型,并通过均一相模型模拟螺旋管外相变微胶囊悬浮液非稳态蓄热过程的温度场、速度场以及换热系数的变化规律,探究微胶囊... 为了探究相变微胶囊悬浮液在蓄热器中瞬态自然对流换热及蓄热特性,建立含垂直螺旋盘管的沉浸式蓄热箱的三维数值模型,并通过均一相模型模拟螺旋管外相变微胶囊悬浮液非稳态蓄热过程的温度场、速度场以及换热系数的变化规律,探究微胶囊颗粒质量分数和螺旋管结构对其换热、蓄热特性的影响。研究结果表明:悬浮液蓄热过程具有较高的自然对流换热系数,其换热效果明显比块状纯石蜡固-液相变换热效果好;颗粒质量分数增加虽使自然对流换热性能有所降低,然而相较于基液而言,颗粒质量分数为30%的悬浮液蓄热量提升了约54.4%;当螺旋管节距为0.15 m和弯曲直径为0.20 m时,换热和蓄热性能综合达到最优。 展开更多
关键词 数值模拟 相变 螺旋换热管 自然对流 传热 蓄热
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竖埋螺旋管地热换热器理论模型及实验研究 被引量:20
5
作者 余乐渊 赵军 +2 位作者 李新国 朱强 周军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期690-694,共5页
对竖埋螺旋埋管地热换热器建立了传热模型,分析了流量、土壤传热系数对热输出的影响,并计算了等效传热系数、竖埋螺旋埋管换热器对土壤温度场的影响情况。在理论计算的基础上,对一竖埋螺旋管地源热泵系统进行了实验研究,对比分析了理论... 对竖埋螺旋埋管地热换热器建立了传热模型,分析了流量、土壤传热系数对热输出的影响,并计算了等效传热系数、竖埋螺旋埋管换热器对土壤温度场的影响情况。在理论计算的基础上,对一竖埋螺旋管地源热泵系统进行了实验研究,对比分析了理论计算值和实验测试值,并分析了热泵系统的性能。 展开更多
关键词 地源热泵 竖埋螺旋换热 理论模型 实验研究
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基于ANSYS与VB的螺旋板换热器CAD系统开发 被引量:6
6
作者 何慧慧 董金善 +2 位作者 丁培丽 潘兵兵 杨云雨 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期104-106,共3页
针对螺旋板换热器设计计算复杂、开发周期长且设计理论及经验均不足等问题,以提高其设计的效率和准确性为目的,联合运用VB与ANSYS软件,开发了具有工艺计算、结构计算、参数化绘图、倒锥形密封端盖结构分析等功能的螺旋板换热器CAD系统,... 针对螺旋板换热器设计计算复杂、开发周期长且设计理论及经验均不足等问题,以提高其设计的效率和准确性为目的,联合运用VB与ANSYS软件,开发了具有工艺计算、结构计算、参数化绘图、倒锥形密封端盖结构分析等功能的螺旋板换热器CAD系统,实现了螺旋板换热器设计计算、三维参数化绘图及倒锥形端盖分析设计一体化。从而,也解决了国内缺少倒锥形密封端盖结构设计标准的困扰。 展开更多
关键词 螺旋换热 CAD VB ANSYS 倒锥形端盖
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螺旋折流板换热器换热强化的数值研究 被引量:14
7
作者 文键 杨辉著 +3 位作者 杜冬冬 薛玉兰 王萌萌 王斯民 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期43-48,共6页
针对目前常用螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块折流板结构而严重影响换热器性能的问题,提出了一种旋梯式折面折流板新结构,用来封闭原始折流板之间的三角漏流区,使壳程流体接近连续的螺旋状流动.模拟结果表明:采用旋梯式折... 针对目前常用螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块折流板结构而严重影响换热器性能的问题,提出了一种旋梯式折面折流板新结构,用来封闭原始折流板之间的三角漏流区,使壳程流体接近连续的螺旋状流动.模拟结果表明:采用旋梯式折面折流板代替原始的扇形折流板后,换热器壳程流体的切向和径向速度大幅提升,轴向速度略有降低;换热器总传热系数增加51.7%~66.1%,壳程压降增加159.8%~186.2%,换热器的热性能因子提高了10.4%~17.0%,平均增加14.1%.采用旋梯式折面折流板能有效提高螺旋折流板的换热性能,且具有定位和安装简单、方便等优点,对于换热器的节能优化设计具有重要的指导意义. 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 节能优化 三角漏流 换热强化
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蜂窝螺旋板换热器螺旋板凹坑结构强度研究 被引量:4
8
作者 宋虎堂 李培宁 +2 位作者 王辰 周帼彦 轩福贞 《压力容器》 北大核心 2010年第5期15-20,50,共7页
通过对蜂窝紧凑结构螺旋板换热器蜂窝板凹坑结构强度的研究,将一个受力结构十分复杂的蜂窝螺旋板简化为可进行力学分析的物理模型,提出了2套蜂窝螺旋板结构强度设计计算方法,并给出了这种结构板的失效机理及失效形态,为工程应用提供了... 通过对蜂窝紧凑结构螺旋板换热器蜂窝板凹坑结构强度的研究,将一个受力结构十分复杂的蜂窝螺旋板简化为可进行力学分析的物理模型,提出了2套蜂窝螺旋板结构强度设计计算方法,并给出了这种结构板的失效机理及失效形态,为工程应用提供了有效的手段。 展开更多
关键词 螺旋换热 蜂窝式 结构强度 极限载荷
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旋梯式螺旋折流板换热器优化结构的数值模拟 被引量:16
9
作者 文键 杨辉著 +2 位作者 王斯民 薛玉兰 杜冬冬 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期8-14,共7页
针对现有螺旋折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处形成三角区漏流而降低换热器换热性能的问题,提出了一种旋梯式螺旋折流板换热器,即旋梯式折面折流板由一块大平板经过两次弯折后形成,其中两平面与管束轴线垂直,另一平面与两平面... 针对现有螺旋折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处形成三角区漏流而降低换热器换热性能的问题,提出了一种旋梯式螺旋折流板换热器,即旋梯式折面折流板由一块大平板经过两次弯折后形成,其中两平面与管束轴线垂直,另一平面与两平面的夹角(折弯角)相同。对旋梯式螺旋折流板换热器的结构进行了计算流体力学模拟优化,结果表明:利用折面板结构及直边重叠特点,消除了三角区漏流,改善了壳程流场,使得换热器壳程流体流动更接近于螺旋流,换热得以强化;折弯度为0.3、切割百分数为90%、折弯角为37°时,旋梯式螺旋折流板换热器综合性能最优,换热器热性能因子提高了28.4%~30.7%,平均增加了29.9%。该结果可为螺旋折流板换热器的节能优化提供参考。 展开更多
关键词 旋梯式螺旋折流板换热 结构优化 三角漏流 换热强化
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螺旋折流板换热器结构参数多目标优化的数值模拟 被引量:8
10
作者 王斯民 王萌萌 +2 位作者 顾昕 简冠平 文键 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期14-19,109,共7页
针对螺旋角和搭接度对螺旋折流板换热器中的流体流动和传热特性具有重要影响的问题,采用数值模拟和多目标遗传算法优化结合的方法对螺旋折流板换热器的流动和传热特性进行了研究,并通过中心复合设计响应面法生成实验点进行了计算。研究... 针对螺旋角和搭接度对螺旋折流板换热器中的流体流动和传热特性具有重要影响的问题,采用数值模拟和多目标遗传算法优化结合的方法对螺旋折流板换热器的流动和传热特性进行了研究,并通过中心复合设计响应面法生成实验点进行了计算。研究表明:螺旋折流板换热器壳侧换热系数和压降均随螺旋角的增大而减小,随搭接度的增大而增大。由灵敏度分析可知,螺旋折流板换热器的换热系数和壳侧压降均与螺旋角呈负相关,与搭接度呈正相关,且二者对螺旋角的灵敏度更大。同时,由多目标遗传算法优化方法在连续的响应平面中得出使换热系数最大、壳侧压降最小时最优的3组结果,与原始结构相比,壳侧换热系数平均增加了28.3%,壳侧压降平均降低了19.37%,这对于螺旋折流板换热器结构参数的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 多目标优化 结构参数 响应平面
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螺旋折流板换热器壳侧流动的数值模拟 被引量:21
11
作者 邓斌 吴扬 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1106-1109,共4页
采用多孔介质、分布阻力模型、阶梯逼近技术对螺旋折流板换热器壳侧的流动进行了三维数值模拟,湍流方程组的求解采用了改进的k-ε模型和壁面函数法.数值模拟结果表明,在相同的进口内径及相同的进口流量条件下,螺旋折流板换热器壳侧的压... 采用多孔介质、分布阻力模型、阶梯逼近技术对螺旋折流板换热器壳侧的流动进行了三维数值模拟,湍流方程组的求解采用了改进的k-ε模型和壁面函数法.数值模拟结果表明,在相同的进口内径及相同的进口流量条件下,螺旋折流板换热器壳侧的压降明显低于弓形折流板换热器的,且随着螺旋角的增加,压降呈减小的趋势.在小流量条件下,计算所得的换热器进出口总压降与实验值之间的偏差大部分在14%以下,最大为18%,能符合工程计算的需要. 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 多孔介质模型 数值模拟
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空气在不同管束的螺旋隔板换热器壳侧传热与流阻性能实验研究 被引量:5
12
作者 曾文良 林培森 +1 位作者 张正国 王世平 《流体机械》 CSCD 北大核心 1999年第11期5-8,共4页
以现场的压缩空气为工质,分别对花瓣状翅片管(PF管) 与低肋管在螺旋隔板的支承下的传热与流阻性能进行了实验研究,研究结果表明花瓣状翅片管比低肋管具有更优越的传热性能,在同等的传热量下,PF管螺旋隔板换热器的气侧传热系... 以现场的压缩空气为工质,分别对花瓣状翅片管(PF管) 与低肋管在螺旋隔板的支承下的传热与流阻性能进行了实验研究,研究结果表明花瓣状翅片管比低肋管具有更优越的传热性能,在同等的传热量下,PF管螺旋隔板换热器的气侧传热系数比低胁管螺旋隔板换热器高出20 % ~50 % ,其压力损失比低肋管低30 % ~40 % 。 展开更多
关键词 螺旋隔板换热 传热性能 流阻性能 空气
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螺旋板式换热器结构优化及传热特性研究 被引量:6
13
作者 程友良 韩健 杨星辉 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第6期102-110,共9页
基于强化传热理论,通过建立合理的数学模型和物理模型,运用FLUENT数值模拟软件,对螺旋板式换热器流道中添加螺旋形扰流体的工况进行数值模拟,并对换热效果较差的扰流体工况进行进一步优化模拟。研究表明,在所研究的定曲率和变曲率两种... 基于强化传热理论,通过建立合理的数学模型和物理模型,运用FLUENT数值模拟软件,对螺旋板式换热器流道中添加螺旋形扰流体的工况进行数值模拟,并对换热效果较差的扰流体工况进行进一步优化模拟。研究表明,在所研究的定曲率和变曲率两种螺旋形扰流体的5种布置方式中,两者均在布置方式5时效果最优;对比分析各参数后发现,定曲率螺旋形扰流体的换热效果更胜一筹。进一步对扰流体结构进行优化,当扰流体直径增加时,可以强化换热;从而说明扰流体的直径在增强换热效果中起着很重要的作用。 展开更多
关键词 螺旋板式换热 结构优化 传热特性 螺旋形扰流体
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三分螺旋折流板换热器水-水传热壳侧综合性能 被引量:15
14
作者 董聪 陈亚平 +3 位作者 吴嘉峰 操瑞兵 盛艳军 倪明龙 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期721-727,共7页
对倾斜角为10°、15°和20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的轴向搭接扇形折流板三分螺旋折流板换热器以及弓形折流板换热器的传热特性和压降性能进行了测试试验研究,其中螺旋折流板全部采... 对倾斜角为10°、15°和20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的轴向搭接扇形折流板三分螺旋折流板换热器以及弓形折流板换热器的传热特性和压降性能进行了测试试验研究,其中螺旋折流板全部采用分区布管结构,有48根管子,而弓形折流板换热器有49根管子。试验数据分析采用轴向Reynolds数Rez,o作为自变量,壳侧Nusselt数Nuo、轴向Euler数Euz,o等参数作为因变量,并采用Nuo/Euz,o量纲1组合数作为综合性能指标。在试验范围内,20°s方案的综合性能指标最高,比弓形折流板换热器方案平均提高69.8%;倾斜角最小的10°s方案的综合性能低于弓形折流板换热器方案;轴向搭接折流板换热器方案的综合性能低于相同倾斜角外圈连接折流板换热器方案,而椭圆折流板方案的综合性能低于相同倾斜角的扇形折流板方案。 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 三分螺旋折流板 倾斜角 综合性能
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基于流固耦合理论的螺旋折流板换热器结构优化研究 被引量:7
15
作者 王斯民 肖娟 +3 位作者 王家瑞 简冠平 顾昕 文键 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期539-546,共8页
针对螺旋折流板换热器热-结构综合性能,以螺旋角和搭接度为优化变量,基于流固耦合理论,采用二阶多项式响应面模型和遗传算法对螺旋折流板换热器进行了结构优化研究。结果表明:当壳侧入口流量为1.5 m×s^(-1)时,对于流动传热性能,单... 针对螺旋折流板换热器热-结构综合性能,以螺旋角和搭接度为优化变量,基于流固耦合理论,采用二阶多项式响应面模型和遗传算法对螺旋折流板换热器进行了结构优化研究。结果表明:当壳侧入口流量为1.5 m×s^(-1)时,对于流动传热性能,单位压降传热系数随螺旋角的增大呈现先增大后减小的趋势,随搭接度的增大而减小,且受螺旋角的影响更大;对于折流板机械强度性能,最大剪应力的最大值随着螺旋角的增大而增大,而基本不受搭接度的影响。多目标优化以单位压降传热系数最大化,最大剪应力的最大值在许用应力范围内且最小化为目标函数,得到了三种优化结构。对比优化前后,单位压降传热系数平均提升了14.1%,最大剪应力的最大值平均降低了4.1%。研究结果为螺旋折流板换热器的工业化设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 流固耦合 遗传算法 结构优化
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基于火积理论的螺旋折流板换热器结构优化 被引量:7
16
作者 王斯民 王萌萌 +2 位作者 顾昕 简冠平 文键 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期532-539,共8页
首次应用火积理论对螺旋折流板换热器进行优化结构分析。选取50%搭接的18°和27°的螺旋平面折流板换热器和改进的螺旋折面折流板换热器作为研究对象,且分别应用传热性能综合评价(PEC)准则和火积耗散理论对实验数据进行了分析... 首次应用火积理论对螺旋折流板换热器进行优化结构分析。选取50%搭接的18°和27°的螺旋平面折流板换热器和改进的螺旋折面折流板换热器作为研究对象,且分别应用传热性能综合评价(PEC)准则和火积耗散理论对实验数据进行了分析。结果表明:随着有效度和传热单元数的增加,火积耗散数均减小。18°螺旋折流板换热器的性能明显优于27°螺旋折流板换热器,且在有效度或传热单元数相同的情况下,改进后的螺旋折面折流板换热器的性能也均优于螺旋平面折流板换热器。火积耗散理论与PEC准则分析结果的一致性,证明了火积理论对螺旋折流板换热器性能分析的适用性。同时发现,传热火积耗散数的大小是阻力火积耗散数的上千倍,说明传热火积耗散在总火积耗散中占重要地位。这对火积理论应用于螺旋折流板换热器的传热和阻力性能研究具有重要意义。 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 传热 优化 传热性能综合评价准则 火积耗散数
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三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式 被引量:9
17
作者 李彦晴 陈亚平 +2 位作者 刘化瑾 王伟晗 周兵 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期149-153,共5页
对三分螺旋折流板换热器和对比方案弓形折流板换热器的传热和压降性能进行实验测试,其中,三分螺旋折流板换热器包括倾斜角分别为10,°15,°20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的扇形搭接折流... 对三分螺旋折流板换热器和对比方案弓形折流板换热器的传热和压降性能进行实验测试,其中,三分螺旋折流板换热器包括倾斜角分别为10,°15,°20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的扇形搭接折流板5种方案.实验结果表明,20°倾斜角扇形折流板方案的壳侧换热系数最高且压降较低;折流板轴向搭接方案并不合理;当量螺旋角对换热器的性能起决定作用.根据实验数据拟合出含有倾斜角修正因子的三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式,所计算的10,°15°和20°扇形折流板方案的数值与实验值相比误差大多小于±10%. 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 三分螺旋折流板 倾斜角 当量螺旋 性能实验
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螺旋折流板换热器三角区漏流阻塞的实验研究 被引量:5
18
作者 王斯民 明玉生 +3 位作者 陈亢 张早校 文键 薛玉兰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3389-3394,共6页
目前普遍使用的螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块平面折流板结构,但在相邻两块折流板的直边搭接处存在顶角相对的两个三角漏流区,使壳程流体偏离理想的螺旋流,严重影响了换热器的性能。采用折面折流板结构,可以封闭原始... 目前普遍使用的螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块平面折流板结构,但在相邻两块折流板的直边搭接处存在顶角相对的两个三角漏流区,使壳程流体偏离理想的螺旋流,严重影响了换热器的性能。采用折面折流板结构,可以封闭原始折流板之间的外侧三角漏流区,使壳程流体更接近连续的螺旋流动。实验结果表明,采用折面折流板代替原始的平面折流板后,换热器总传热系数增加6.7%~19.1%,平均增大16.9%,表明此折面折流板能有效提高螺旋折流板换热器的换热性能。虽然壳程压降也随之增大,但带来的泵耗功率增量非常有限。换热器的热性能因子均大于1.0,平均值为1.071,表明结构改进后的换热器,其综合性能平均提高7.1%。基于实验数据,拟合了结构改进前后的换热器壳程传热系数和阻力系数的相关实验关联式。研究结果对于换热器的节能优化具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 传热 优化 折面板 三角漏流区 实验验证
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螺旋折流板换热器的协同角分布特性及局部换热特征 被引量:11
19
作者 张剑飞 陶文铨 何雅玲 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2769-2773,共5页
采用商用软件GAMBIT和FLUENT对3种不同螺旋角的螺旋折流板换热器周期性模型进行了三维数值模拟计算分析。计算发现40°角模型的Nusselt数最高而平均协同角最小,结论符合场协同原理。揭示了螺旋折流板换热器内场协同角的分布特征,发... 采用商用软件GAMBIT和FLUENT对3种不同螺旋角的螺旋折流板换热器周期性模型进行了三维数值模拟计算分析。计算发现40°角模型的Nusselt数最高而平均协同角最小,结论符合场协同原理。揭示了螺旋折流板换热器内场协同角的分布特征,发现螺旋折流板换热器整场的场协同角分布相当均匀。同时,对螺旋折流板换热器内不同区域的局部换热特征进行了研究,发现中心区域的换热强度随Reynolds数逐渐增强。 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 周期性模型 换热特性 场协同 数值模拟
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当量螺旋角对三分螺旋折流板换热器性能的影响 被引量:9
20
作者 刘化瑾 陈亚平 +2 位作者 李彦晴 王伟晗 黄锴 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期22-25,30,共5页
提出了非连续螺旋折流板换热器的当量螺旋角定义,并建议以组合数ho/Δp1o/3来反映换热器的综合性能。对可拆卸芯体管束折流板的倾斜角为10°扇形、15°扇形、15°椭圆、20°扇形、20°扇形搭接的三分螺旋折流板换... 提出了非连续螺旋折流板换热器的当量螺旋角定义,并建议以组合数ho/Δp1o/3来反映换热器的综合性能。对可拆卸芯体管束折流板的倾斜角为10°扇形、15°扇形、15°椭圆、20°扇形、20°扇形搭接的三分螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器进行了传热和压降性能测试实验。实验结果表明:其中当量螺旋角最大的20°倾斜角扇形折流板方案的壳侧换热系数最高且压降较低,其综合性能指标ho/Δp1o/3比弓形折流板换热器的数值高26%左右;20°倾斜角扇形搭接方案与当量螺旋角相仿的15°倾斜角扇形方案的性能大致相当;15°扇形方案比当量螺旋角较小的15°椭圆方案的性能更高。可见对换热器的性能起决定作用的是当量螺旋角而不是倾斜角;实验预示在当量螺旋角更大的范围存在最佳值。 展开更多
关键词 螺旋折流板换热 三分螺旋折流板 当量螺旋 倾斜角 性能实验
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