碳封存超临界CO_(2)螺旋管换热器传热规律

1

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) 螺旋管换热器 水热交换 传热 数值模拟

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船用膜式螺旋管换热器传热和流动特性研究 被引量：4

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作者 朱晓红 李海东 张卫东 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第8期165-168,共4页

采用数值模拟方法研究膜式螺旋管换热器在高温高压的工况下顺列结构和2种错列结构的对流换热和流动特性,分析径向节距对顺列和错列结构换热和流动特性的影响。模拟结果与试验结果符合较好。研究发现:顺列和错列结构对于换热及流动的影... 采用数值模拟方法研究膜式螺旋管换热器在高温高压的工况下顺列结构和2种错列结构的对流换热和流动特性,分析径向节距对顺列和错列结构换热和流动特性的影响。模拟结果与试验结果符合较好。研究发现:顺列和错列结构对于换热及流动的影响随着径向节距的变化而变化。当径向节距s1/d<1.6时,顺列结构的换热系数和流动阻力高于错列结构;当1.6<s1/d<2.0时,顺列结构的平均换热系数与和错列结构几乎相等,错列结构的流动阻力小于顺列结构;当s1/d>2.0时,换热器的平均换热系数和压降与膜式螺旋管的布置方式无关,即顺列和错列结构的换热系数及流动阻力基本相等。 展开更多

关键词 膜式螺旋管换热器 流动特性 换热特性 顺列和错列

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船用螺旋管换热器热工及水动力特性数值研究 被引量：2

3

作者 杨元龙 王兴刚 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第9期100-104,共5页

为明晰船用螺旋管换热器内流体流动传热规律及其流致振动特性,提高运行效率及安全性能。本文建立船用螺旋管换热器三维模型,采用流固耦合方法进行换热器热工及水动力特性数值模拟,借助流致振动预测方法计算得到与流致振动密切相关的流... 为明晰船用螺旋管换热器内流体流动传热规律及其流致振动特性,提高运行效率及安全性能。本文建立船用螺旋管换热器三维模型,采用流固耦合方法进行换热器热工及水动力特性数值模拟,借助流致振动预测方法计算得到与流致振动密切相关的流体冲击能量变化特性。计算结果表明,螺旋管上、下游管间出现回流现象,极易导致杂质沉积;螺旋管上、下管壁对流传热系数小,管壁温度高,易诱发爆管现象;基于流体冲击能量变化特性,流体能量在螺旋管区域呈波峰值,且螺旋管侧管壁冲击能量高于上、下管壁,可以预测螺旋管侧管壁承受流致振动破坏较严重,实际试验数据验证了本文数值结果。 展开更多

关键词 螺旋管换热器 热工 水动力

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新型螺旋管换热器的节能效益分析 被引量：1

4

作者 何华 《能源工程》 1996年第2期18-19,共2页

1 前言 传热是化工过程中的重要过程,换热器的投资往往要占到化工设备总投资的15％。传热的效果和效率直接影响化工设备的生产能力和投资效益,而改进传热的实质则是开发和采用性能优良的传热元件,使传热得到强化。在圆管壁上轧制螺旋槽... 1 前言 传热是化工过程中的重要过程,换热器的投资往往要占到化工设备总投资的15％。传热的效果和效率直接影响化工设备的生产能力和投资效益,而改进传热的实质则是开发和采用性能优良的传热元件,使传热得到强化。在圆管壁上轧制螺旋槽纹来强化传热就是近期的开发成果之一。国内外的书刊已经对这类轧槽管的传热特性、流体力学特性作了报道。本文综合分析有关资料,对螺旋槽管的传热性能,螺旋管换热器的构造、性能、计算和热效率的评价作简单介绍。 展开更多

关键词 换热器 螺旋管换热器 节能

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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

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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 竖埋螺旋管换热器 理论模型 实验研究

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双热源螺旋管水箱换热器换热性能研究 被引量：1

6

作者 周婷婷 张洳铭 +3 位作者 叶天震 张欢 由世俊 马骁 《暖通空调》 2020年第11期100-106,共7页

建立了水箱换热的数学模型,通过实验验证了模型的准确性。以优化后的水箱模型为基础,模拟研究了上螺旋管距水箱顶面的距离、下螺旋管距水箱底面的距离、螺旋管弯曲直径与水箱直径之比、螺旋管螺距、水箱高度与直径之比、入口流速等参数... 建立了水箱换热的数学模型,通过实验验证了模型的准确性。以优化后的水箱模型为基础,模拟研究了上螺旋管距水箱顶面的距离、下螺旋管距水箱底面的距离、螺旋管弯曲直径与水箱直径之比、螺旋管螺距、水箱高度与直径之比、入口流速等参数对水箱换热效果的影响,并利用回归分析得到了螺旋管外侧努塞尔数Nu与各因素之间的拟合关系式。结果表明,螺旋管弯曲直径与水箱直径之比、螺旋管螺距、入口流速对螺旋管外侧Nu的影响较大。 展开更多

关键词 双热源 水箱 螺旋管换热器 换热性能 结构参数 努塞尔数(Nu) 数值模拟

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螺旋管式熔盐-氦气换热器对流传热试验研究

7

作者 刘彦 孔巧玲 +1 位作者 黄伟光 李文辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2266-2271,共6页

对一台螺旋管式熔盐-氦气换热器进行试验研究,并利用威尔逊法对试验数据进行处理,获得螺旋管式换热器用于熔盐-氦气对流传热的传热准则关系式。将关系式与经验公式对比分析,结果表明螺旋管式换热器在管程和壳程均能提高工质对流换热系数... 对一台螺旋管式熔盐-氦气换热器进行试验研究,并利用威尔逊法对试验数据进行处理,获得螺旋管式换热器用于熔盐-氦气对流传热的传热准则关系式。将关系式与经验公式对比分析,结果表明螺旋管式换热器在管程和壳程均能提高工质对流换热系数,同时为熔盐-氦气换热器的设计提供设计依据。 展开更多

关键词 螺旋管换热器 熔盐 氦气 传热实验 威尔逊法

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螺旋管式换热器的流致振动研究 被引量：3

8

作者 吴建邦 郑明光 +2 位作者 王明路 田林 张月 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期250-256,共7页

流体诱发振动广泛存在于管壳式换热设备中,而螺旋管式换热器由于体积小、换热效率高,近年来大量应用于各类工业换热设备。本文针对单根螺旋管进行流致振动分析,分别利用一维热工水力程序RELAP5、CFD软件FLUENT和有限元软件ANSYS计算螺... 流体诱发振动广泛存在于管壳式换热设备中,而螺旋管式换热器由于体积小、换热效率高,近年来大量应用于各类工业换热设备。本文针对单根螺旋管进行流致振动分析,分别利用一维热工水力程序RELAP5、CFD软件FLUENT和有限元软件ANSYS计算螺旋管一、二次侧流体密度分布,一次侧流体的速度场和螺旋管模态振型,并在0、1、2、4、和8支承数下计算单根螺旋管的流弹失稳比和湍流抖振均方根位移比。计算结果表明,当螺旋管采用4个对称支承进行固定时可满足ASME流弹失稳和TEMA湍流抖振的设计标准。 展开更多

关键词 螺旋管式换热器 流致振动 流弹失稳 湍流抖振

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潮汐影响下的竖埋螺旋盘管换热器实验研究

9

作者 刘小冬 崔红社 周恩泽 《能源与环境》 2010年第3期5-6,22,共3页

根据热渗耦合理论,在相似理论的基础上搭建了模拟潮汐涨落的地源热泵砂箱实验台。实验结果表明,潮汐的涨落对地埋管换热器与土壤间的换热性能及其周围温度场产生一定程度的周期性影响。潮汐影响有利于地下埋管换热器周围土壤温度场的恢... 根据热渗耦合理论,在相似理论的基础上搭建了模拟潮汐涨落的地源热泵砂箱实验台。实验结果表明,潮汐的涨落对地埋管换热器与土壤间的换热性能及其周围温度场产生一定程度的周期性影响。潮汐影响有利于地下埋管换热器周围土壤温度场的恢复,提高土壤源热泵系统的运行性能。 展开更多

关键词 潮汐 竖埋螺旋管换热器 热渗耦合 实验研究

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浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用

10

作者 宋晓亭 《节能与环保》 2012年第12期66-67,共2页

在建筑热水供应设备中，有浮动盘管换热器、U型管换热器、螺旋管换热器等种类。本文重点对浮动盘管换热器、u型管换热器的性能、特点进行分析和比对。

关键词 U型管换热器 浮动盘管 建筑热水 应用 热水供应设备 螺旋管换热器 u型管换热器

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带有换热器的吹除管路系统试验与仿真研究

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作者 王营军 陈山 +2 位作者 文小平 程帆 刘照智 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第6期104-108,共5页

为了对工程设计提供理论指导,分析了管路吹除系统各环节的换热机理,根据原螺旋管式换热器的试验数据,对AMESim软件建立的换热器模型进行修正和验证,结合管路吹除系统的试验数据建立整个吹除系统的数值计算模型,对带有换热器的管路吹除... 为了对工程设计提供理论指导,分析了管路吹除系统各环节的换热机理,根据原螺旋管式换热器的试验数据,对AMESim软件建立的换热器模型进行修正和验证,结合管路吹除系统的试验数据建立整个吹除系统的数值计算模型,对带有换热器的管路吹除系统的换热特性进行优化设计。结果表明:换热器螺旋管的长度相同时可以使气体在换热器出口温度均匀,减小不同温度的气体混合带来的热损失。调节水温和增强吹除管路系统中管段的绝热性可以使吹除管路系统满足要求。 展开更多

关键词 螺旋管换热器 管路吹除系统 试验与仿真 优化设计

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国外新型换热器技术走向 被引量：1

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《中国建设信息》 2000年第17期41-42,共2页

对国外换热器市场的调查表明,管壳式换热器占64%。虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍将占主导地位。随着动力、石油化工工业的发展,其设备也继续向着高温、高压、大型化发展。而换热器在结构方面也有不少新的发展。现... 对国外换热器市场的调查表明,管壳式换热器占64%。虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍将占主导地位。随着动力、石油化工工业的发展,其设备也继续向着高温、高压、大型化发展。而换热器在结构方面也有不少新的发展。现就几种新型换热器的特点简介如下: 展开更多

关键词 管壳式换热器 螺旋管式换热器 新型换热器 板式换热器 主导地位 大型化发展 金属丝 石油化工工业 翅片 螺旋折流板

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一种发动机尾气再利用装置探究

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作者 杨武 马福龙 王凯 《专用汽车》 2024年第5期26-28,54,共4页

介绍了一种在重型汽车上运用的发动机尾气加热乘员舱温度调节装置,并且根据重型汽车的实际运用工况,设计了一种该装置的主要部件—螺旋管式蓄热换热器。该螺旋管式蓄热换热器具有结构紧凑、排气背压小、能量存储等诸多优点,可为后续发... 介绍了一种在重型汽车上运用的发动机尾气加热乘员舱温度调节装置,并且根据重型汽车的实际运用工况,设计了一种该装置的主要部件—螺旋管式蓄热换热器。该螺旋管式蓄热换热器具有结构紧凑、排气背压小、能量存储等诸多优点,可为后续发动机尾气利用技术提供重要参考。 展开更多

关键词 重型汽车 尾气加热 温度调节装置 螺旋管式蓄热换热器

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