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车载紧凑式换热器高效轻质的性能优化研究 被引量:3
1
作者 杨佳琪 曹元福 +1 位作者 姜涛 李明佳 《西安交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期138-145,共8页
针对当前车载锯齿型板翅式换热器在某新型车辆有限空间内传热与流动阻力性能不足、整机质量大的问题,提出了一种车载锯齿型板翅式换热器的优化方案。首先,对4种具有不同翅片参数的空气-水车载锯齿型板翅式换热器进行了实验测试,探究了... 针对当前车载锯齿型板翅式换热器在某新型车辆有限空间内传热与流动阻力性能不足、整机质量大的问题,提出了一种车载锯齿型板翅式换热器的优化方案。首先,对4种具有不同翅片参数的空气-水车载锯齿型板翅式换热器进行了实验测试,探究了已有换热器的传热与流动特性;然后,基于实验数据构建了锯齿型翅片通道的三维数值计算模型,获得了适用结构参数范围更加宽泛且拟合精度良好的换热器流动换热关联式,同时基于换热器几何结构获得了整机质量计算模型;最后,结合非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)以及传热与流动阻力综合性能评价图,开展了车载锯齿型板翅式换热器关键翅片结构参数的多目标优化研究,给出了综合性能优异的换热器结构参数。结果表明:优化后锯齿型板翅式换热器的阻力系数降低了14.3%,综合性能评价因子增加了10.7%,整机质量减少了18.2%,实现了换热器高效轻质的优化目标。所提车载锯齿型板翅式换热器优化方案,对提升其综合性能与降低制造成本具有参考价值。 展开更多
关键词 车载紧凑式换热器 锯齿型翅片 综合性能评价图 遗传算法 综合性能优化
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循环流化床锅炉紧凑式分流回灰换热器的试验研究 被引量:25
2
作者 孙献斌 李志伟 +3 位作者 时正海 党黎军 王智微 肖平 《中国电力》 CSCD 北大核心 2006年第7期27-30,共4页
外置换热器是CFB(循环流化床)锅炉大型化的关键技术。为发展我国具有自主知识产权的大型CFB锅炉技术,针对国产200 MWCFB锅炉及大型化的需要,开发了一种新型外置换热器——紧凑式分流回灰换热器(CHE)专利技术,该换热器采用气动方式控制... 外置换热器是CFB(循环流化床)锅炉大型化的关键技术。为发展我国具有自主知识产权的大型CFB锅炉技术,针对国产200 MWCFB锅炉及大型化的需要,开发了一种新型外置换热器——紧凑式分流回灰换热器(CHE)专利技术,该换热器采用气动方式控制循环灰的分流量,同时兼有循环灰的冷却和回送功能,且为整体化结构。在一台4MW循环流化床热态试验台上对紧凑式分流回灰换热器的分流、调节、传热特性进行了系统的试验研究,并建立了传热计算模型,可用于实际锅炉的设计,为实现锅炉的模型化设计奠定了基础。研究结果可用于指导国产200MWCFB锅炉的设计。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 紧凑式分流回灰换热器 换热系数
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错列翅片换热器表面换热及阻力特性数值研究 被引量:15
3
作者 张战 魏琪 候海焱 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2002年第2期39-42,共4页
在中低雷诺数情况下 ,应用SIMPLE算法对紧凑式错列翅片换热器表面的传热及流动阻力进行数值模拟 将模拟结果与实验数据和经验关联式相比较 ,吻合较好 ,表明此算法是是可行的 数值计算的结果表明此紧凑式换热器具有良好的换热特性 。
关键词 紧凑式错列翅片换热器 对流换热 数值模拟 SIMPLE算法 表面换热 阻力特性
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自主研发600MW超临界CFB锅炉的设计研究 被引量:23
4
作者 孙献斌 李志伟 +2 位作者 时正海 黄中 蒋敏华 《中国电力》 CSCD 北大核心 2009年第11期11-15,共5页
为进一步发展和提高大容量超临界循环流化床锅炉技术,在研制首台国产210MW和330MW循环流化床(CFB)锅炉的基础上,系统研究了CFB锅炉大型化的关键技术,开展了国产600MW超临界CFB锅炉的方案设计,对锅炉的炉型结构、关键部件、汽水系统及辅... 为进一步发展和提高大容量超临界循环流化床锅炉技术,在研制首台国产210MW和330MW循环流化床(CFB)锅炉的基础上,系统研究了CFB锅炉大型化的关键技术,开展了国产600MW超临界CFB锅炉的方案设计,对锅炉的炉型结构、关键部件、汽水系统及辅助系统进行了分析和设计研究。介绍了国产600MW超临界CFB锅炉结构:采用"H"型整体布置,6台高温旋风分离器布置在炉膛两侧,配有相应的紧凑式分流回灰换热器(CHE),炉膛水冷壁为垂直管圈结构,双回路给煤系统可保证均匀可靠地向炉内送入燃料。该锅炉技术方案可为工程应用奠定技术基础。 展开更多
关键词 超临界 循环流化床锅炉 大型化 紧凑式分流回灰换热器
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开孔泡沫金属用于紧凑型热交换器的研究进展 被引量:16
5
作者 汪双凤 李炅 张伟保 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期675-678,共4页
介绍了开孔泡沫金属的结构特点及其强化传热的原理,重点总结了国内外开孔泡沫金属用于紧凑型热交换器换热的研究进展,从阻力特性和传热特性两方面分析了其性能的影响因素;并且提到了泡沫金属模型的研究,指出了今后开孔泡沫金属用于紧凑... 介绍了开孔泡沫金属的结构特点及其强化传热的原理,重点总结了国内外开孔泡沫金属用于紧凑型热交换器换热的研究进展,从阻力特性和传热特性两方面分析了其性能的影响因素;并且提到了泡沫金属模型的研究,指出了今后开孔泡沫金属用于紧凑型热交换器的研究方向。 展开更多
关键词 泡沫金属 紧凑型热交换器 强化传热 流阻
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水─空气翅片管换热器实验研究与数值模拟 被引量:16
6
作者 何明勋 陶正良 王冬梅 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期58-62,共5页
通过对翅片管式换热器的设计和实验研究,得出了该换热器的性能曲线,此外还对换热器内部流场和温度场进行了三维数值模拟计算。从实验和模拟结果分析可知,实验所得传热因子j较模拟结果有12%范围内的减小,而阻力因子,有4%~16%的... 通过对翅片管式换热器的设计和实验研究,得出了该换热器的性能曲线,此外还对换热器内部流场和温度场进行了三维数值模拟计算。从实验和模拟结果分析可知,实验所得传热因子j较模拟结果有12%范围内的减小,而阻力因子,有4%~16%的增大;翅片间距和管排密集度对翅片管换热器性能影响很大,减小翅片间距和增大管排密集度均能增强换热器的换热效果,但压力损失也明显增加。 展开更多
关键词 工程热物理 翅片管换热器 传热特性 数值模拟 紧凑式换热器
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国产大型CFB锅炉的开发研制与工程示范 被引量:15
7
作者 孙献斌 蒋敏华 +7 位作者 于龙 李光华 时正海 张彦军 蒋元剑 李志伟 姜孝国 邹生发 《中国电力》 CSCD 北大核心 2008年第3期38-42,共5页
为开发国产大容量循环流化床(CFB)锅炉技术,通过试验台及实炉试验,系统地研究了CFB锅炉大型化的关键技术,建立了炉内精确传热计算模型和炉膛高度计算模型,开发了紧凑式分流回灰换热器专利技术,提出了大型CFB锅炉复合炉型的设计思想和炉... 为开发国产大容量循环流化床(CFB)锅炉技术,通过试验台及实炉试验,系统地研究了CFB锅炉大型化的关键技术,建立了炉内精确传热计算模型和炉膛高度计算模型,开发了紧凑式分流回灰换热器专利技术,提出了大型CFB锅炉复合炉型的设计思想和炉型布置方案。开发研制的首台国产100MW及210MWCFB锅炉已在江西分宜发电厂成功投入运行,各项技术性能优良。研制的国产330MWCFB锅炉示范工程正在实施阶段。简要介绍了国产600MW超临界CFB锅炉设计方案及主要技术难点。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 大型化 紧凑式分流回灰换热器 超临界CFB锅炉
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开孔泡沫金属热传输性能研究进展 被引量:6
8
作者 李炅 张秀平 +2 位作者 贾磊 吴俊峰 孔晓鸣 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期96-102,共7页
介绍了开孔泡沫金属的结构特点,分别从紧凑型换热器、相变储能系统、热管以及催化反应器四个方面的应用分析了国内外开孔泡沫金属热传输性能应用研究现状,指出了泡沫金属在这些领域应用的前景和存在的问题,提出了今后开孔泡沫金属热传... 介绍了开孔泡沫金属的结构特点,分别从紧凑型换热器、相变储能系统、热管以及催化反应器四个方面的应用分析了国内外开孔泡沫金属热传输性能应用研究现状,指出了泡沫金属在这些领域应用的前景和存在的问题,提出了今后开孔泡沫金属热传输性能的研究及应用方向。 展开更多
关键词 泡沫金属 热传输 紧凑型换热器 相变储能 热管 反应器
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超临界二氧化碳闭式布莱顿循环系统研究进展 被引量:13
9
作者 邹正平 王一帆 +3 位作者 姚李超 刘火星 许鹏程 李辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1643-1677,共35页
超临界二氧化碳(SCO)闭式布莱顿循环凭借高热效率、高紧凑性和高经济-环保性等优势,已成为能源与动力领域的热点技术之一。针对超临界二氧化碳闭式布莱顿循环,详细介绍了工作原理、优势及国内外相关研究进展,总结了循环总体热力、超临... 超临界二氧化碳(SCO)闭式布莱顿循环凭借高热效率、高紧凑性和高经济-环保性等优势,已成为能源与动力领域的热点技术之一。针对超临界二氧化碳闭式布莱顿循环,详细介绍了工作原理、优势及国内外相关研究进展,总结了循环总体热力、超临界工质叶轮机、紧凑高效换热器、控制及储热等相关关键技术的研究现状,并对当前工程应用面临的问题和未来技术发展方向进行了分析和展望。分析表明,循环总体热力设计阶段应涵盖部件低维性能分析,以评估部件性能指标的可实现性,并综合考虑全寿命周期性能、紧凑性、经济性等指标。工质的剧烈物性变化导致叶轮机与换热器内部特殊流动与换热机理,需发展充分考虑工质特殊物性影响的叶轮机和紧凑换热器设计方法;通过理论分析和机器深度学习相结合构建不同工质叶轮机相似方法,可为超临界二氧化碳叶轮机气动性能试验验证提供理论基础。此外,鲁棒高效的控制策略可实现超临界二氧化碳闭式布莱顿循环有效可靠调控,而集成新型介质储热技术的超临界二氧化碳闭式布莱顿循环系统将为高温光热发电提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳(SCO_(2)) 闭式布莱顿循环 热力建模与分析 叶轮机 紧凑高效换热器
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百叶窗翅片的传热和阻力性能试验研究 被引量:11
10
作者 董军启 陈江平 +1 位作者 袁庆丰 陈芝久 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期871-874,903,共5页
在风洞试验台上对8种不同结构参数的百叶窗翅片进行传热和流动阻力的性能试验。分析比较了翅片长度、翅片间距、翅片高度对其传热和阻力性能的影响,其中翅片长度和翅片间距对无量纲传热j因子和摩擦阻力f因子影响较大,翅片高度影响较小... 在风洞试验台上对8种不同结构参数的百叶窗翅片进行传热和流动阻力的性能试验。分析比较了翅片长度、翅片间距、翅片高度对其传热和阻力性能的影响,其中翅片长度和翅片间距对无量纲传热j因子和摩擦阻力f因子影响较大,翅片高度影响较小。同时采用3j/f因子综合评价了8种翅片的强化传热效果。结果表明,翅片长度对强化传热影响最为显著。 展开更多
关键词 工程热物理 强化传热 紧凑换热器 百叶窗翅片 试验
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挤密条件下U型地埋管换热器换热效率的理论分析及数值模拟 被引量:2
11
作者 陈宝义 岳韬 +5 位作者 曹品鲁 王如生 王茂森 博坤 龙翔 鲁思宇 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1808-1814,共7页
土层的导热系数是影响地源热泵地埋管换热器换热效率的重要因素之一,与土样的密度密切相关。为了提高地源热泵换热器换热效率,本文基于柱热源理论,建立了挤密钻进条件下换热器的传热理论模型,对换热器的换热效率进行了计算,并利用Ansys... 土层的导热系数是影响地源热泵地埋管换热器换热效率的重要因素之一,与土样的密度密切相关。为了提高地源热泵换热器换热效率,本文基于柱热源理论,建立了挤密钻进条件下换热器的传热理论模型,对换热器的换热效率进行了计算,并利用Ansys有限元软件对土层挤密条件下换热器的换热效果进行了数值分析。结果表明,与传统方法相比,土层挤密可有效降低钻孔周围的热阻,U型管换热器的换热效率可提高17%~20%。 展开更多
关键词 地源热泵 地埋管换热器 挤密钻进 土层挤密
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-120℃小型逆布雷顿空气制冷机性能的试验研究 被引量:4
12
作者 赵红利 侯予 +1 位作者 陈汝刚 陈纯正 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期986-990,共5页
在改建的逆布雷顿空气制冷机多功能综合试验台上,分别对一台空气制冷机关键部件(膨胀机和紧凑式换热器)在设计工况下的效率、降温、流阻、热负荷和制冷效果等热力性能进行了全面的试验分析,并进行了各种超工况下的综合性能考核.试验结... 在改建的逆布雷顿空气制冷机多功能综合试验台上,分别对一台空气制冷机关键部件(膨胀机和紧凑式换热器)在设计工况下的效率、降温、流阻、热负荷和制冷效果等热力性能进行了全面的试验分析,并进行了各种超工况下的综合性能考核.试验结果表明:该空气制冷机的制冷范围为-73℃(制冷量为250 W)^-120℃(制冷量为50 W),膨胀机效率最大达60.5%,回热器效率最高达97.5%,系统降温最大达150℃,制冷机最低温度达-123℃,并能满足-120℃下50 W热负荷需求.通过试验分析得出了小型高速透平膨胀机和紧凑式换热器中各参数间的影响关系,以及制冷机中各参数的匹配关系. 展开更多
关键词 空气制冷机 透平膨胀机 紧凑式换热器 试验研究
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大型循环流化床锅炉的开发研制 被引量:41
13
作者 蒋敏华 孙献斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第23期1-6,共6页
对大型循环流化床(CFB)锅炉的技术开发与研制工作进行了全面总结。自主研制的100MWCFB锅炉具有良好的运行性能。200MW以上容量CFB锅炉大型化的关键是外置换热器的研究和开发。西安热工研究院建立了世界上最大的CFB热态试验台,开发了紧... 对大型循环流化床(CFB)锅炉的技术开发与研制工作进行了全面总结。自主研制的100MWCFB锅炉具有良好的运行性能。200MW以上容量CFB锅炉大型化的关键是外置换热器的研究和开发。西安热工研究院建立了世界上最大的CFB热态试验台,开发了紧凑式分流回灰换热器专利技术,并在该基础上提出了"复合炉型"的设计思想和炉型方案。据该技术开发研制的210MWCFB锅炉已在江西分宜发电厂成功投入运行,330MWCFB锅炉示范工程正在实施阶段。文中还对600MW超临界CFB锅炉的关键技术进行了分析研究。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 大型化 紧凑式分流式回灰换热器 超临界CFB锅炉
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紧凑式换热器的设计及综合性能分析软件 被引量:2
14
作者 胡忠霞 崔晓钰 +2 位作者 李美玲 马虎根 任禾盛 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第5期477-484,共8页
开发了包括板翅式(平直式、百页窗式及穿孔形、锯齿形)和主表面式(CC、CU及CW)等几十种型面的紧凑式换热器的设计、优化、校核、性能分析计算机辅助设计软件.该软件由VisualBasic6.0编制,它具有良好的用户界面、人机对话功能及图形功能... 开发了包括板翅式(平直式、百页窗式及穿孔形、锯齿形)和主表面式(CC、CU及CW)等几十种型面的紧凑式换热器的设计、优化、校核、性能分析计算机辅助设计软件.该软件由VisualBasic6.0编制,它具有良好的用户界面、人机对话功能及图形功能.并建立了包括工质物性、材料物性、70多种紧凑式换热器型面的结构参数以及无量纲摩擦因子f、传热因子j的数据库,该软件操作简便,运行稳定,可大大缩短换热器设计时间. 展开更多
关键词 紧凑式换热器 软件包 面向对象 模块
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管翅换热器换热与流动的三维定常特性分析 被引量:2
15
作者 姬长发 傅明星 +1 位作者 王美 邱泓 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期182-186,共5页
为了深入了解单排管翅式换热器换热和流动特性,在雷诺数为100~600之间,翅片间空气为定常层流条件下,利用复合坐标网格系统及对流、导热相结合的数值分析方法,对5种不同几何参数平板翅紧凑管翅式换热器的流场、温度场、换热系数、传热... 为了深入了解单排管翅式换热器换热和流动特性,在雷诺数为100~600之间,翅片间空气为定常层流条件下,利用复合坐标网格系统及对流、导热相结合的数值分析方法,对5种不同几何参数平板翅紧凑管翅式换热器的流场、温度场、换热系数、传热量、压降、翅片效率进行了模拟计算和分析.结果表明:翅片越薄,单位体积、单位质量的传热量越大;在一定雷诺数条件下,存在一个最佳的翅片间距,并使得换热量最大;对所讨论的5种情况来说,当雷诺数为400时,翅片宽度较小的换热器的总传热量比其他4类高10%左右,但压力损失的降低变化不大.无论在哪种条件下,翅片后半部的传热量占全部传热量的25%以下,并且当雷诺数较低时,该比例会更低. 展开更多
关键词 紧凑式换热器 节能 强化换热 数值模拟
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高温紧凑板翅式换热器稳态和动态性能的研究 被引量:4
16
作者 王礼进 张会生 翁史烈 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期255-258,264,共5页
建立了紧凑板翅式换热器的动态数学模型.为了满足系统快速动态仿真的需要,采用容阻特性建模技术建立了紧凑板翅式换热器的仿真模型.在相同的运行条件下,对不同的高温板翅固体材料进行了稳态和动态仿真研究.结果表明:在不同的材料条件下... 建立了紧凑板翅式换热器的动态数学模型.为了满足系统快速动态仿真的需要,采用容阻特性建模技术建立了紧凑板翅式换热器的仿真模型.在相同的运行条件下,对不同的高温板翅固体材料进行了稳态和动态仿真研究.结果表明:在不同的材料条件下,高温板翅式换热器的稳态性能基本相同;但不同材料的动态特性时间不同,硅碳陶瓷材料具有较小的延迟时间,常规高温合金材料延迟较大. 展开更多
关键词 工程热物理 紧凑板翅式换热器 高温 容阻特性建模 板翅材料 性能
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紧凑型板壳式换热器导流结构优化设计 被引量:2
17
作者 刘敏珊 孙爱芳 董其伍 《压力容器》 北大核心 2006年第8期32-35,共4页
对于紧凑型板壳式换热器,导流结构的优化设计是至关重要的。对常用导流筒进行流体动力学分析,发现存在严重的物流分配不均现象。介绍了一种新的导流结构,流体动力学分析显示该结构可显著提高流体进入内筒的均匀性。将流体动力学分析与... 对于紧凑型板壳式换热器,导流结构的优化设计是至关重要的。对常用导流筒进行流体动力学分析,发现存在严重的物流分配不均现象。介绍了一种新的导流结构,流体动力学分析显示该结构可显著提高流体进入内筒的均匀性。将流体动力学分析与优化设计技术相结合,介绍了基于ANSYS-APDL的优化过程,以流体不均匀性最小为优化目标,建立合理的优化数学模型,获得最优化结构设计。 展开更多
关键词 导流筒 优化设计 紧凑型板壳式换热器 流体动力学分析
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紧凑管束蒸发换热器内水的沸腾强化换热特性 被引量:1
18
作者 刘振华 秋雨豪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1240-1243,共4页
设计了一种新式满液型蒸发换热器,利用水平传热管管束间狭窄受限空间内早期沸腾强化换热机理和同一管束中两管缝隙强化沸腾换热机理,将中小热负荷条件下的自然对流换热转化为充分发展核态沸腾换热,其换热性能大大优于传统的满液型蒸发... 设计了一种新式满液型蒸发换热器,利用水平传热管管束间狭窄受限空间内早期沸腾强化换热机理和同一管束中两管缝隙强化沸腾换热机理,将中小热负荷条件下的自然对流换热转化为充分发展核态沸腾换热,其换热性能大大优于传统的满液型蒸发换热器.对水平传热管管束在受限空间内沸腾强化换热的实验研究表明,这种水平管蒸发换热器具有良好的换热性能;管束距离和传热管在管束中的位置对各个传热管换热特性都有很大影响,且存在着一个最佳管束距离;随着压力增加,受限空间内沸腾强化换热的强化效果显著增强. 展开更多
关键词 蒸发器 强化换热 沸腾 紧凑式换热器
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紧凑热交换器优化设计 被引量:7
19
作者 余小章 俞勤芳 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第4期489-494,共6页
对各种传热表面的板翅式紧凑热交换器进行了优化设计计算,建立了通用优化程序系统。此程序既适用于一般地面热交换器,也适用于飞机空调中的热交换器。与传统的设计计算相比较,优化设计的效果很好。热交换器优化后,肋片的形状变得更... 对各种传热表面的板翅式紧凑热交换器进行了优化设计计算,建立了通用优化程序系统。此程序既适用于一般地面热交换器,也适用于飞机空调中的热交换器。与传统的设计计算相比较,优化设计的效果很好。热交换器优化后,肋片的形状变得更加合理,芯体传热表面更加紧凑。通过各种助片的计算得出,条状肋片为板翅式肋片中的最佳者。 展开更多
关键词 飞机 程序系统 热交换器 最优设计
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板翅结构强度设计准则的修正 被引量:1
20
作者 孙爱芳 刘敏珊 董其伍 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第3期28-30,共3页
传统的紧凑型换热器设计中隔板与翅片的强度设计准则的不合理性在于过于保守,使得计算厚度值偏大。通过全参数化的有限元数值模拟,获得了一系列数据,分析了翅片和隔板中应力与结构参数的关系,结果表明翅片和隔板中应力值较原经验公式的... 传统的紧凑型换热器设计中隔板与翅片的强度设计准则的不合理性在于过于保守,使得计算厚度值偏大。通过全参数化的有限元数值模拟,获得了一系列数据,分析了翅片和隔板中应力与结构参数的关系,结果表明翅片和隔板中应力值较原经验公式的计算值小,尤其是隔板中的应力与原公式的规律也存在明显差别。利用数据拟合技术,获得了新的翅片和隔板应力计算工程关联式,是对现有板翅式结构设计规范的有效补充。 展开更多
关键词 紧凑型换热器 隔板 翅片 有限元分析
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