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基于田口方法的带新型防振折流板和线圈的平行流换热器参数优化（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2018年第9期19卷 676-690页

作者： Chu-lin YU Zhi-wen REN Min ZENG Min-dong JI Clean Combustion and Flue Gas Purification Key Laboratory of Sichuan Province Dongfang Boiler Group Co. Ltd. Chengdu 611731 China MOE Key Laboratory of Thermo-Fluid Science and Engineering Xi'an Jiaotong University Xi 'an 710049 China

目的:圆形折流杆管壳式换热器容易发生流体诱发振动,从而引起管束失效。本文旨在探索壳程采用正三角形截面的线圈和六边形防振折流板的平行流换热器的传热特性和传热强化机理。创新点:1.提出一种具有防振功能的带六边形折流板和正三角... 详细信息

目的:圆形折流杆管壳式换热器容易发生流体诱发振动,从而引起管束失效。本文旨在探索壳程采用正三角形截面的线圈和六边形防振折流板的平行流换热器的传热特性和传热强化机理。创新点:1.提出一种具有防振功能的带六边形折流板和正三角形截面螺旋线圈的平行流管壳式换热器;2.采用田口方法揭示几何参数对传热和流动性能的影响;3.以提高换热器的综合性能为目标函数,得出最优的几何参数组合。方法:1.采用数值模拟方法和田口方法,分析带六边形防振折流板和正三角形截面线圈的平行流换热器几何参数对传热流动特性的影响;2.综合对比分析速度、压力、温度和湍流场分布的影响,揭示传热强化机理。结论:1.得到了不同几何参数对传热和流动的影响程度;其中,线圈的节距对传热和流动的影响程度最大,而六边形夹持防振折流板厚度的影响最小。2.采用田口方法优化后的结构较原结构的综合性能提高0.19%～1.92%。

关键词：优化平行流六边形夹持抗振折流板圆形线圈田口方法

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多元微通道平行流冷凝器理论模型与实验研究

上海交通大学学报 2013年第11期47卷 1738-1744页

作者：张萍谷波王婷赵鹏程马洪涛上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海汽车集团新能源和技术管理部上海201805

针对多元微通道平行流冷凝器,运用分布参数法建立稳态理论模型.根据变工况实验拟合空气侧摩擦因子计算公式.分析了迎面风速、进风温度及制冷剂流量对冷凝器换热性能和压降的影响.结果表明,模型计算结果与实验数据变化趋势一致,最大误差... 详细信息

针对多元微通道平行流冷凝器,运用分布参数法建立稳态理论模型.根据变工况实验拟合空气侧摩擦因子计算公式.分析了迎面风速、进风温度及制冷剂流量对冷凝器换热性能和压降的影响.结果表明,模型计算结果与实验数据变化趋势一致,最大误差为9.759%.证明了模型的正确性及有效性,可为多元微通道平行流换热器的结构优化及性能分析提供参考.

关键词：多元微通道平行流理论模型实验研究

平行流微通道换热器技术在VRF系统中的应用

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暖通空调 2015年第E6期45卷 17-18页

作者：刘敏张文强青岛海信日立空调系统有限公司

1 平行流微通道换热器技术介绍平行流微通道换热器（Microchannel heat exchanger。简称MCHX）的结构示意图如图1所示。MCHX由集流管（Header）、端盖（End Cap）、隔板（Baffles）、侧板（Side Plate）、扁管（Tube）和翅片（Fin）构成。

关键词：换热器微通道平行流 RF系统技术应用结构示意图集流管

二平行流之间幂率流体层流剪切流动的数学模型

维普期刊数据库评论

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水动力学研究与进展（A辑） 1999年第3期14卷 365-369页

作者：刘存芳赵新明刘爱珍山东工业大学动力系济南250061 山东日照国际技术合作公司日照276800

非牛顿流体的平行剪切流动是一种在自然界和工程实践中常见的流动。本文应用流体力学和非牛顿流体力学理论，利用Ｐｒａｎｄｔｌ边界层方程，在未作任何其它假设的情况下，得出了幂率流体平行剪切层流流动时的相似变量，给出了两种流... 详细信息

非牛顿流体的平行剪切流动是一种在自然界和工程实践中常见的流动。本文应用流体力学和非牛顿流体力学理论，利用Ｐｒａｎｄｔｌ边界层方程，在未作任何其它假设的情况下，得出了幂率流体平行剪切层流流动时的相似变量，给出了两种流体指数ｎ相同时的常微分方程和定解条件。

关键词：非牛顿流体剪切流动边界层数学模型平行流

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平行流小通道相变换热器性能研究

平行流小通道相变换热器性能研究

作者：吴喆南京师范大学

学位级别：硕士

平行流小通道相变换热器是通过管外冷、热流体温差驱动管内工质相变来传递热量的装置。通过在焓差试验室内搭建的平行流小通道相变换热器试验平台,研究了换热器的换热性能影响因素,通过蒸发段与冷凝段热像仪对外表温度分布进行测试,进... 详细信息

平行流小通道相变换热器是通过管外冷、热流体温差驱动管内工质相变来传递热量的装置。通过在焓差试验室内搭建的平行流小通道相变换热器试验平台,研究了换热器的换热性能影响因素,通过蒸发段与冷凝段热像仪对外表温度分布进行测试,进一步分析了通道内工质流动及相变特性。基于渐进模型,提出了小通道热管沸腾换热系数计算模型,并将(火积)耗散理论应用于小通道相变换热器的优化分析。主要工作如下:1、开展了平行流小通道相变换热器换热性能测试,研究了蒸发段进风温度与冷凝段进风温度之差、热管充液率、倾角与冷侧迎面风速对平行流小通道相变换热器换热性能的影响,并采用热成像仪测试了试验过程中热管表面温度分布。结果表明热侧进风温度与冷侧进风温度之差由3℃增大至21℃时,换热器换热量由0.11k W增大至1.12k W;热管充液率由16%增大至61%时,换热器换热性能在充液率36%左右达到最佳;换热器偏离垂直方向±25°时,换热量减小范围为0.04～0.27k W;蒸发段迎风面积不变,通过减小冷凝段迎风面积来增大迎面风速,由4.4m/s增大至11.1m/s,换热器单位面积换热量增大范围为4.24～38.9k W/m。2、根据热成像仪拍摄图像可知平行流小通道相变换热器的蒸发段表面温度分布均匀,符合管内为弹状流时的传热特性,这与振荡热管在表面张力作用下,管内形成随机分布的气泡柱和液栓现象较为相似;冷凝段出现气液分层现象,在最佳充液率、温差12℃下,管内下部存在高7.4cm液池。3、将试验数据与同类文献沸腾换热系数计算模型的预测结果进行对比,发现已有关联式对本换热器适用性较差。新建了适合平行流小通道热管内工质沸腾换热系数预测的模型,利用该模型对本文试验结果进行验证,结果表明88%的计算值都在±15%的误差带内,计算误差为7.92%。将换热器总传热系数计算值与试验值对比,计算误差为3.6%。4、以传热温差及换热量为坐标建立了分析图,并基于(火积)耗散理论对换热器进行了优化分析。提出了可应用于小通道相变换热器中的优化分析式,在保证换热量最大时,可将(火积)耗散率最小作为换热器优化目标,优化运行参数。

关键词：小通道平行流相变换热器沸腾关联式 (火积)耗散

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基于CFD的平行流铜电解槽槽型优化设计

有色金属（冶炼部分） 2016年第6期 4-8,15页

作者：周中元谢紫微五矿铜业(湖南)有限公司湖南常宁421513 中南大学长沙410008

以平行流铜电解槽为对象,ANSYS软件为平台,对不同进液方式下电解槽槽内流场分布进行数值模拟。结果表明,进液方式对平行流电解槽极间电解液的流动有重要影响,与下部分段进液槽型和上部交错进液槽型相比,下部交错进液槽型具有较大的极间... 详细信息

以平行流铜电解槽为对象,ANSYS软件为平台,对不同进液方式下电解槽槽内流场分布进行数值模拟。结果表明,进液方式对平行流电解槽极间电解液的流动有重要影响,与下部分段进液槽型和上部交错进液槽型相比,下部交错进液槽型具有较大的极间电解液流动速度与较均匀的速度场。

关键词：铜电解平行流流场数值模拟槽型优化

空气侧不均匀气流分布下平行流冷凝器性能研究

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空气侧不均匀气流分布下平行流冷凝器性能研究

作者：王彦忠华中科技大学

学位级别：硕士

由于在较轻的质量和较少的制冷剂充灌量下可以获得较高的换热效率，近年来平行流换热器从汽车空调被越来越广泛的推广到暖通空调系统及制冷系统(HVAC&R)，大有取代传统换热器的趋势。在平行流换热器的设计过程中迎风面气流分布总是被假... 详细信息

由于在较轻的质量和较少的制冷剂充灌量下可以获得较高的换热效率，近年来平行流换热器从汽车空调被越来越广泛的推广到暖通空调系统及制冷系统(HVAC&R)，大有取代传统换热器的趋势。在平行流换热器的设计过程中迎风面气流分布总是被假定为均匀的，然而实际气流却并非如此。从对换热器空气侧流场的试验及模拟研究来看，换热器迎风面的气流不均匀性还相当严重。本文主要采用数值模拟与实验相结合的方法来研究不均匀气流下平行流冷凝器的性能。首先选用合适的空气侧和制冷剂侧计算关联式，建立了均匀气流下的平行流冷凝器仿真模型。模型采用限体积法(FVM)将平行流冷凝器沿微通道扁管划分为多个控制微元，针对每个微元应用效能—传热单元数法(NTU)计算热冷流体出口参数。通过对20组实验数据对比分析，换热量、制冷剂出口温度和制冷剂出口压力模拟结果的均方根误差分别为±5.99%、±5.65%和±5.66%。然后利用CFD软件模拟了平行流冷凝器空气侧流场，将Fluent中的多孔介质模型应用于平行流冷凝器，采用压降—速度实验数据拟合了模型中粘性阻力因子C1和惯性阻力因子C，研究了空气侧气流分布规律。最后通过分析国内外学者对翅片管式换热器不均匀气流的研究，在均匀模型的基础上编制了不均匀气流下的平行流冷凝器模拟程序，并以R22工质为例，模拟了不同气流分布方案、不同制冷剂流量对冷凝器性能的影响。主要得出以下结论：不均匀的气流分布会使平行流冷凝器的换热量下降、制冷剂侧压力损失增加，其影响的程度与气流分布的不均匀程度和制冷剂流量有关，最小制冷剂流量下换热量衰减1%，最大制冷剂流量下换热量衰减6%。模拟结果显示制冷剂压力损失增加量为6%5%。另外不均匀气流会使冷凝器风机理论功耗增加，其增加的程度主要由气流的不均匀性决定。

关键词：平行流冷凝器流场分布不均性能

多区域开窗翅片平行流冷凝器热力性能试验研究

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多区域开窗翅片平行流冷凝器热力性能试验研究

作者：钟昌雄浙江大学

学位级别：硕士

全铝平行流百叶窗翅片换热器以其高效性和紧凑性已经在制冷空调、汽车及航空航天、动力机械等方面获得广泛的应用,如汽车空调蒸发器和冷凝器、汽车增压发动机和水箱散热器等均采用百叶窗翅片结构。开发一种新型的百叶窗翅片并对其进行... 详细信息

全铝平行流百叶窗翅片换热器以其高效性和紧凑性已经在制冷空调、汽车及航空航天、动力机械等方面获得广泛的应用,如汽车空调蒸发器和冷凝器、汽车增压发动机和水箱散热器等均采用百叶窗翅片结构。开发一种新型的百叶窗翅片并对其进行试验研究对全铝平行流百叶窗翅片换热器具有非常现实的意义。应用测试技术先进的试验台对换热器进行各项性能测试,获得精确全面的换热器各项性能参数,分析获得参数对其的影响,是当今换热器研究领域的主流。本文首先介绍了换热器以及汽车空调上应用的两器的结构和性能特点,全铝平行流换热器(在汽车空调上应用)的研究现状和发展前景。对现今在各个领域大范围使用的百叶窗冷凝器的换热过程进行了理论分析,描述了SATAKE公司设计制造的汽车空调综合性能试验台的工作原理,并在这个测试台上对装有多种多区域开窗翅片及普通翅片的冷凝器进行了对比测试,分析了测试数据的特点,总结了数据的变化规律,采用结构性能参数(j/f)及换热系数-泵功法比较了7种翅片的热力性能,得到了翅片侧的f～Re、j～Re等的关系曲线及试验关联式,对比结果表明在相同的试验条件下,多区域开窗的平行流冷凝器的换热效果比普通百叶窗翅片平行流冷凝器的换热性能平均提高7.3%,空气侧的流动阻力平均增大2.4%。本文作者最后对所做的课题工作进行了总结,提出了课题的展望,诚恳的指出有待进一步完善之处,同时提出了比较有效的弥补和改进所做课题研究的途径。

关键词：平行流冷凝器多区域开窗翅片汽车空调百叶窗

不同尺寸障碍物影响下平行流吹吸式通风系统特性研究

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不同尺寸障碍物影响下平行流吹吸式通风系统特性研究

作者：刘小圈西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着社会工业生产在技术和规模上不断前进，工业建筑在数量和规模上不断增加。与此同时，工业建筑的室内环境污染问题引发的健康和安全问题日益严峻。如何有效控制污染问题，为操作人员提供安全卫生的环境、为工艺设备安全可靠运行、及... 详细信息

随着社会工业生产在技术和规模上不断前进，工业建筑在数量和规模上不断增加。与此同时，工业建筑的室内环境污染问题引发的健康和安全问题日益严峻。如何有效控制污染问题，为操作人员提供安全卫生的环境、为工艺设备安全可靠运行、及产品质量提供保障成为迫切需要解决的问题。平行流吹吸式通风具有排风量小、节能、控制区域灵活、抗外部气流干扰能力强，送风速度脉动小，横向分量小，使送风射流沿送风方向的衰减小，对污染气流具有良好的控制能力等优点。因此，平行流吹吸式通风系统在控制工业建筑室内环境污染问题方面日益受到重视。然而，至今对其气流规律特性研究依然缺乏完善理论，限制了其推广应用。在实际生产过程中，吹吸流场可能存在障碍物，甚至机器设备、工件产品本身或操作人员就扮演着障碍物的角色，但是关于障碍物对吹吸流场影响的研究更是不足，也没有针对具有障碍物工况下的具体的平行流吹吸式通风的设计方法。鉴于此，本文以障碍物对平行流吹吸式通风吹吸流场的影响为切入点，展开不同尺寸的障碍物对平行流吹吸式通风系统特性的影响的研究，以期为工程实践做出参考和建议。本文主要采用理论分析研究吸流场中存在障碍物时流场的基本特性，通过实验测试、数值模拟等研究得出障碍物存在时吹吸流场特性。从宽度、长度、高度等影响因素方面研究不同尺寸的障碍物对平行流吹吸式通风系统速度场及气流的捕集效率的影响特性。最后，针对吹吸流场中存在障碍物的条件下，展开对平行流吹吸式通风系统的设计优化研究。本文的研究结果如下： (1)障碍物宽度流完全捕集。当障碍物宽度≥送风口的宽度，流线弯曲度越大，障碍物外缘流动分离回流区域边缘上形成控制薄弱点。障碍物的宽度与送风口宽度的比为1:1，4:3时，对污染气流的捕集效率分别为96.89%、95.73%。 (2)障碍物的长度对吹吸式通风横向宽度方向及高度方向上的流场影响很小，吹吸气流控制长度不同的障碍物对流场影响的能力基本相同。 (3)当障碍物的高度﹤吹吸风口的高度时，对气流具有很好的控制能力。当障碍物高度﹥吹吸风口的高度时，在障碍物顶部以上流动分离回流区域边缘，会形成气流控制的薄弱点。 (4)障碍物宽度方向的侧面流体分离、再附、回流区的宽度及障碍物背风面涡流区长度与障碍物迎风面面积有关，并得出上述宽度、长度分别与迎风面面积的关系式。流动滞止区，流体再附着和回流区域及涡流区，速度低且有回流，污染气流滞留时间变长，浓度较大。 (5)林太郎极限流量比设计法得到的排风速度偏大，合理分析可适当降低排风速度，推荐V≥70%V;建议吹吸风口的尺度≥障碍物尺度，并合理加大法兰尺度使送气流宽大，吹吸气流流域宽阔、提高系统对气流控制能力。

关键词：吹吸式通风系统平行流障碍物不同尺寸涡捕集效率