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管壳式换热器优化设计以及工质研究进展
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作者 白凯杰 江志铭 李运泉 《石油和化工设备》 2025年第1期60-62,共3页
为了提升管壳式换热器的能效,加强换热器的热传递性的探讨受到了普遍的重视。本文从设计优化和工作介质两方面对管壳式换热器强化传热进行了分析和总结。其中,设计优化包括利用各种新型算法对换热器结构参数的优化和成本的控制;工作介... 为了提升管壳式换热器的能效,加强换热器的热传递性的探讨受到了普遍的重视。本文从设计优化和工作介质两方面对管壳式换热器强化传热进行了分析和总结。其中,设计优化包括利用各种新型算法对换热器结构参数的优化和成本的控制;工作介质主要包括磁流体和纳米流体。最后对管壳式换热器强化传热的未来重点研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 管壳换热 设计优化 磁流体 纳米流体
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管壳式换热器传热管泄漏检测技术现状与展望
2
作者 周涛 袁会勇 《上海节能》 2025年第1期108-111,共4页
管壳式换热器在化工、热力等行业有着广泛的应用。综述了各种泄漏检测技术的优点、原理及局限性,并结合潜在挑战对未来检测的方法和装备发展趋势提出了分析和展望。
关键词 管壳换热 传热管 泄漏检测 压力测试法 示踪气体探测法
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新型碳塑管壳式海水换热器换热特性实验研究
3
作者 赵玉莹 李绪泉 +3 位作者 付泽正 张亚丽 龚鸣禹 于慧俐 《青岛理工大学学报》 CAS 2024年第6期95-101,共7页
在海水源热泵中,金属管壳式换热器存在易发生管束腐蚀的问题,而塑料管壳式换热器又存在换热性能较差的问题,为此提出一种新型碳塑管壳式海水换热器。对碳塑管壳式换热器进行设计计算和实验研究,实验结果表明,在相同工况下碳塑管壳式换... 在海水源热泵中,金属管壳式换热器存在易发生管束腐蚀的问题,而塑料管壳式换热器又存在换热性能较差的问题,为此提出一种新型碳塑管壳式海水换热器。对碳塑管壳式换热器进行设计计算和实验研究,实验结果表明,在相同工况下碳塑管壳式换热器的传热系数均大于普通塑料管壳式换热器的传热系数。在冷水流量一定时,碳塑管壳式换热器传热系数随热水进口温度的升高而增大;在热水进口温度保持不变的情况下,冷水流量越大,传热系数和壳程压降越大,欧拉数则越小;同时增大热水进口温度和冷水流量对碳塑管壳式换热器传热系数有着显著提高的效果。研究成果可为碳塑管壳式换热器的实际应用提供理论支持和技术指导。 展开更多
关键词 碳塑 换热特性 管壳换热 传热系数 压降
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不同折流板配置下的管壳式换热器壳侧性能分析 被引量:3
4
作者 徐义程 《炼油技术与工程》 CAS 2024年第8期33-37,50,共6页
在管壳式换热器中,不同的折流结构会诱导壳程流体产生各异的流态,导致其性能产生差异。研究了弓形板、盘环板、折流杆、整圆板、花隔板、螺旋板6种折流结构配置下的管壳式换热器壳侧的流场分布、温度分布、传热性能和阻力性能。研究发现... 在管壳式换热器中,不同的折流结构会诱导壳程流体产生各异的流态,导致其性能产生差异。研究了弓形板、盘环板、折流杆、整圆板、花隔板、螺旋板6种折流结构配置下的管壳式换热器壳侧的流场分布、温度分布、传热性能和阻力性能。研究发现:折流杆换热器和螺旋板换热器的流场、温度分布最为均匀,这两种折流结构改善了流场分布,克服了流动死区,有利于热量的均匀传递,其中,螺旋板换热器传热性能最强,折流杆换热器阻力性能最优;壳侧流场均匀化能够提高壳侧均温性,同时改善换热器的热工与水力性能。本研究可为热力系统中换热器的应用和选型提供理论参考,为换热器的优化设计指明方向。 展开更多
关键词 管壳换热 折流结构 壳侧流态 强化传热 计算流体力学
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一种管壳式换热器管束与壳体的套装方法
5
作者 赵英权 李巧云 +5 位作者 陶剑锋 钟正彬 王云林 王淑霞 王彩霞 严连金 《石油和化工设备》 CAS 2024年第11期39-41,共3页
本文介绍的方法将管束作为固定对象,将壳体作为移动对象,利用壳体反套管束,不需要专用设备及工装,采用生产车间常用的起吊行车及卷扬机即可实现套装。
关键词 管壳换热 管束 壳体 套装
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管壳式换热器的一种优化设计 被引量:28
6
作者 杨明 孟晓风 张卫军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期615-617,648,共4页
换热器的结构优化涉及到多参数的耦合问题.区别于以往优化方法只是将换热器单个性能涉及因素作为目标函数,选取换热器性能涉及因素中的换热体积和换热过程压降损失为优化对象,以湿空气与水热交换作为具体工况条件,分析了管壳式换热器的... 换热器的结构优化涉及到多参数的耦合问题.区别于以往优化方法只是将换热器单个性能涉及因素作为目标函数,选取换热器性能涉及因素中的换热体积和换热过程压降损失为优化对象,以湿空气与水热交换作为具体工况条件,分析了管壳式换热器的传热和压降模型,得到了管壳式换热器设计的优化结果,找到了一种综合考虑换热器体积以及换热过程压降损失的换热器结构设计方法.与普通设计方法相比,该方法可以有效减小换热器体积与传热过程压降损失. 展开更多
关键词 管壳换热 传热结构 优化设计
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管壳式换热器壳侧湍流流动的数值模拟及实验研究 被引量:64
7
作者 邓斌 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期889-893,924,共6页
采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的... 采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的对比表明:换热器壳侧的压力分布及压降的实验数据和计算结果符合良好,计算值与实验值之间的最大偏差为20%左右.采用各向异性多孔介质模型比现有文献中采用的各向同性多孔介质模型更能有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性. 展开更多
关键词 管壳换热 数值模拟 实验研究
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管壳式换热器模拟中壁面函数选择分析 被引量:25
8
作者 董其伍 谢建 +1 位作者 刘敏珊 王永庆 《石油机械》 北大核心 2009年第2期41-44,共4页
为了比较不同壁面处理方法对管壳式换热器壳侧流体流动和传热的影响,建立了折流板换热器壳侧数值模型,应用大型CFD软件Fluent对其在湍流流动下的流动与传热特性进行数值计算,并将数值计算结果与试验数据进行对比。结果表明,在相同边界... 为了比较不同壁面处理方法对管壳式换热器壳侧流体流动和传热的影响,建立了折流板换热器壳侧数值模型,应用大型CFD软件Fluent对其在湍流流动下的流动与传热特性进行数值计算,并将数值计算结果与试验数据进行对比。结果表明,在相同边界条件下,选择不同壁面处理方法,所得计算结果有一定的差别,并且主要差别发生在进口段及折流板附近流体流动发生剧烈变化的区域,但3种壁面处理方法均满足工程计算需要,其中采用增强壁面函数法模拟结果与试验结果最为接近,能更为准确地计算折流板换热器壳侧复杂流动。 展开更多
关键词 管壳换热 数值模拟 壁面函数 CFD
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管壳式石墨换热器及其泄漏原因分析 被引量:13
9
作者 张志勋 齐广辉 +2 位作者 周坤 阮鑫 申知瑕 《石油化工设备》 CAS 2010年第2期84-87,共4页
介绍了管壳式石墨换热器及其制造情况,结合生产实践的经验,分析了管壳式石墨换热器泄漏的原因,提出了管壳式石墨换热器制造、现场安装和使用过程中注意的问题。
关键词 管壳石墨换热 泄漏 原因 制造工艺
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管壳式换热器瞬态换热性能分析 被引量:5
10
作者 孙宝芝 曹民侠 +1 位作者 赵嘉明 李彦军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1332-1336,共5页
通过理论分析,分别以壳程流体、管程流体、管内外壁为研究对象,建立了管壳式换热器瞬态换热数学模型.模型中很好地解决了顺流和逆流同时存在的问题.在此基础上借助于仿真手段对管壳式换热器的瞬态换热性能进行分析,为了减小线性化方法... 通过理论分析,分别以壳程流体、管程流体、管内外壁为研究对象,建立了管壳式换热器瞬态换热数学模型.模型中很好地解决了顺流和逆流同时存在的问题.在此基础上借助于仿真手段对管壳式换热器的瞬态换热性能进行分析,为了减小线性化方法带来的误差以及提高计算的准确度,仿真计算时所采用的数学模型未进行线性化处理,而直接采用非线性化方程进行程序编写.仿真结果与换热器实际运行数据吻合很好,说明所建立的数学模型可用于同类换热器瞬态换热性能分析.通过对换热器瞬态换热性能的分析,可清楚地了解换热器的动态换热特性,为换热器设计及控制提供理论依据. 展开更多
关键词 管壳换热 瞬态换热 数学模型 换热性能
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管壳式换热器新型强化传热技术 被引量:19
11
作者 李尔国 俞树荣 何世权 《石油化工设备》 CAS 1999年第6期42-45,共4页
介绍了管壳式换热器的管程和壳程新型强化传热技术机理及其在高效换热器中的应用,并阐述了换热器的最新技术动向。
关键词 管壳 换热 管程 壳程 强化传热 化工设备
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纵向流管壳式换热器强化传热研究与发展 被引量:12
12
作者 吴金星 魏新利 +1 位作者 董其伍 刘敏珊 《石油机械》 北大核心 2002年第4期49-52,共4页
纵向流管壳式换热器具有传热效率较高、流动阻力小、抗结垢能力强、设备投资及操作费用低等优点 ,但在低雷诺数下 ,传热效果不佳 ,郑州大学热能工程研究中心对新型纵向流管壳式换热器进行了数值模拟和试验研究 ,开发出CAD参数化绘图系... 纵向流管壳式换热器具有传热效率较高、流动阻力小、抗结垢能力强、设备投资及操作费用低等优点 ,但在低雷诺数下 ,传热效果不佳 ,郑州大学热能工程研究中心对新型纵向流管壳式换热器进行了数值模拟和试验研究 ,开发出CAD参数化绘图系统 ,提高了这种换热器的性能和设计效率。阐述了纵向流管壳式换热器的研究和发展概况 ,分析了单项强化和复合强化传热的强化结构特点和强化传热机理 ,并从 展开更多
关键词 纵向流管壳换热 强化传热 研究 发展 复合强化传热 强化管
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管壳式换热器工艺设计进展 被引量:9
13
作者 刘明言 崔岩 +2 位作者 黄鸿鼎 李修伦 林瑞泰 《石油化工设备》 CAS 2003年第5期34-37,共4页
简要综述了管壳式换热器在工艺设计方面的最新进展。管壳式换热器的工艺设计方法在2 0世纪经历了 5 0年代的Kern法、6 0年代的Bell Delaware法和 70年代的流路分析法。随着计算机科学技术的发展 ,计算流体动力学方法应是 2 1世纪的主要... 简要综述了管壳式换热器在工艺设计方面的最新进展。管壳式换热器的工艺设计方法在2 0世纪经历了 5 0年代的Kern法、6 0年代的Bell Delaware法和 70年代的流路分析法。随着计算机科学技术的发展 ,计算流体动力学方法应是 2 1世纪的主要设计方法。对目前设计仍然存在的诸如多相流设计、传热强化、流体诱导的振动、防垢和除垢、高粘流体设计、物性数据库的完善、换热器中流动及传热过程的数值模拟等问题进行了分析 。 展开更多
关键词 管壳换热 工艺设计 进展 计算流体动力学
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管壳式换热器新型抗振结构体系及工程设计 被引量:6
14
作者 杨波涛 胡明辅 +2 位作者 朱孝钦 韩本勇 吴新民 《石油化工设备》 CAS 2001年第1期18-20,共3页
提出了由折流栅抗振型换热器和折流板抗振型换热器构成的新管壳式换热器抗振结构体系 ,并在理论分析和实验研究的基础上 。
关键词 管壳 换热 抗振 结构体系 设计
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折流板开孔对管壳式换热器性能的影响 被引量:6
15
作者 郭土 马贵阳 +1 位作者 石龙 黄腾龙 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2013年第3期47-50,共4页
传统的弓形折流板换热器因其结构简单、安全可靠及适应性强等优点应用非常广泛,但是传统的弓形折流板换热器换热效率较低,壳程压力损失较大,容易结垢。因此,通过对弓形折流板结构进行改进以改善管壳式换热器的壳程流动传热状况,减小其... 传统的弓形折流板换热器因其结构简单、安全可靠及适应性强等优点应用非常广泛,但是传统的弓形折流板换热器换热效率较低,壳程压力损失较大,容易结垢。因此,通过对弓形折流板结构进行改进以改善管壳式换热器的壳程流动传热状况,减小其能耗损失具有十分重大的工程意义。采用数值模拟的方法,对缺口高度为0.2 D的折流板进行开孔优化研究,对不同壳程进口流速下的普通弓形折流板换热器和折流板开孔换热器的壳程流场及温度场分别进行了数值模拟。在壳程进口流速相等的条件下,折流板开孔的换热器比普通弓形折流板换热器的换热效果好;壳程进口速度较低时,效果最明显。 展开更多
关键词 管壳换热 折流板开孔 数值模拟 换热系数 壳程压降
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改进粒子群算法在管壳式换热器优化设计中的应用 被引量:10
16
作者 王维刚 倪红梅 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期947-951,共5页
以管壳式换热器每年的总费用作为目标函数,采用含随机扰动算子的改进粒子群算法(IPOS)对其进行了优化.在优化设计模型中,采用Bell-Delaware法描述壳侧流体,优化变量选择管程数、换热管内径和外径及间距、管布置方式、封头类型、流体分... 以管壳式换热器每年的总费用作为目标函数,采用含随机扰动算子的改进粒子群算法(IPOS)对其进行了优化.在优化设计模型中,采用Bell-Delaware法描述壳侧流体,优化变量选择管程数、换热管内径和外径及间距、管布置方式、封头类型、流体分配方式、密封条数、壳程压降和管程压降.对采用IPOS算法得到的优化结果与相关文献的结果进行了比较.结果表明:IPOS算法具有全局收敛、计算精度高、稳定性好的特点,并能获得约束条件下管壳式换热器的最优设计方案. 展开更多
关键词 管壳换热 Bell-Delaware法 改进粒子群算法 随机扰动算子 优化设计
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管壳式换热器杆式支撑结构的研究与应用 被引量:5
17
作者 董其伍 靳遵龙 +2 位作者 刘敏珊 徐广辉 王永庆 《石油机械》 北大核心 2005年第11期4-6,共3页
指出管壳式换热器传统挡板式支撑结构存在的主要缺陷,简述了各种新型纵流式支撑结构。对管壳式换热器2种支撑结构的壳程流场分布做了对比分析,从中可以看出杆式支撑的优越性。把杆式支撑结构中的圆杆支撑改为方杆支撑,很好地减小管束与... 指出管壳式换热器传统挡板式支撑结构存在的主要缺陷,简述了各种新型纵流式支撑结构。对管壳式换热器2种支撑结构的壳程流场分布做了对比分析,从中可以看出杆式支撑的优越性。把杆式支撑结构中的圆杆支撑改为方杆支撑,很好地减小管束与支撑结构间的剪切作用。在工程实际中的应用结果表明,杆式支撑结构优于传统挡板支撑结构,可在石化行业及其他过程工业中推广应用。这对于整个行业的节能降耗将起到重要作用。 展开更多
关键词 管壳换热 支撑 挡板支撑 支撑结构 应用 石化行业 流场分布 剪切作用 工程实际
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管壳式换热器强化传热的数值模拟分析 被引量:3
18
作者 梁晓军 岳希明 +1 位作者 吴金星 王勇 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2003年第10期22-24,共3页
阐述了换热器管程强化传热强化管和管内插入物两种结构及其性能特点 ,并用场协同原理和数值模拟方法分析了其强化传热机理。模拟分析的结果为 :光滑管内速度矢量与温度矢量两者之间的夹角接近 90° ,传热效果较差 ;在管内插入物情况... 阐述了换热器管程强化传热强化管和管内插入物两种结构及其性能特点 ,并用场协同原理和数值模拟方法分析了其强化传热机理。模拟分析的结果为 :光滑管内速度矢量与温度矢量两者之间的夹角接近 90° ,传热效果较差 ;在管内插入物情况下 ,两者之间的夹角小于 90° ,流场和温度场的协同性更好 。 展开更多
关键词 管壳换热 强化传热 数值模拟 强化管 管内插入物 性能特点 换热设备
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管壳式换热器流场三维数值模拟 被引量:25
19
作者 解衡 高祖瑛 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第3期240-243,249,共5页
采用多孔介质方法 ,在PHOENICS 3 3程序的基础上建立了换热器的三维流动计算模型。引入体积穿透率、表面穿透率、分布阻力等来描述换热器内的管束。模型通过计算Halle等[1] 的实验工况来进行验证 ,并尝试用于计算 2 0
关键词 管壳换热 流场 三维数值模拟 多孔介质 低温供热堆 PHOENZCS-3.3程序 流体力学 核反应堆
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管壳式换热器模块综合模拟方法研究 被引量:3
20
作者 王丹 董其伍 刘敏珊 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2010年第3期20-24,共5页
通过对折流板管壳式换热器壳程流体流动和传热特性分析,提出了1种模块综合模拟方法.该方法将折流板管壳式换热器壳程分为进口段、周期段和出口段,并分别进行模拟计算,而后将各部分模拟结果进行综合得到整个壳程的温差和压力降.并通过管... 通过对折流板管壳式换热器壳程流体流动和传热特性分析,提出了1种模块综合模拟方法.该方法将折流板管壳式换热器壳程分为进口段、周期段和出口段,并分别进行模拟计算,而后将各部分模拟结果进行综合得到整个壳程的温差和压力降.并通过管壳式换热器传热性能实验和数值模拟结果进行对比,两者吻合较好,证明了该数值模拟方法的正确性.模块综合法可以减少计算模型的网格数量,提高计算速度,而且具有较高的精确性,可以用于较大型管壳式换热器的模拟计算,弥补了传统模拟方法的不足. 展开更多
关键词 管壳换热 数值模拟 进口段 周期段 出口段
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