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太阳能学报 2008年第12期29卷 1499-1503页

作者：叶宏赵晓程丹鹏徐斌中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027

选取了一种典型的贮热管排列方式,壳侧走水,管侧填充相变材料,在此基础上建立了管壳式相变换热器对水流放热的数理模型,并据此模型对换热器放热过程进行了计算,根据计算结果分析比较了管内相变材料的有效导热系数、水的质量流率、入口... 详细信息

选取了一种典型的贮热管排列方式,壳侧走水,管侧填充相变材料,在此基础上建立了管壳式相变换热器对水流放热的数理模型,并据此模型对换热器放热过程进行了计算,根据计算结果分析比较了管内相变材料的有效导热系数、水的质量流率、入口水温、换热器长度对换热器整体性能的影响。通过对比换热器贮热量与同尺寸普通水箱的贮热量,分析了该型换热器相对于普通水箱的贮热优势。

关键词：管内强化传热相变贮热管管壳式相变换热器有效导热系数

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管内插引流式插入物的换热与阻力特性探究

管内插引流式插入物的换热与阻力特性探究

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作者：李鹏霄华中科技大学

学位级别：硕士

全球变暖、能源短缺等问题对中国的能源安全提出了新的要求,国家针对这些重大问题在“十三五”期间提出了新的能源规划。换热器在各个领域中扮有不可替代的角色,在管壳式换热器上使用强化传热技术能够有效提升能源利用效率,达到节能减... 详细信息

全球变暖、能源短缺等问题对中国的能源安全提出了新的要求,国家针对这些重大问题在“十三五”期间提出了新的能源规划。换热器在各个领域中扮有不可替代的角色,在管壳式换热器上使用强化传热技术能够有效提升能源利用效率,达到节能减排目的。本文将提出新型的引流式插入物,在湍流工况下强化传热,并研究其阻力特性以及综合性能。本文将使用实验和数值模拟两种方法进行探究。实验主要用于初步的探究并为数值模拟的方法提供验证。本文用实验法探究引流槽的节距比p对换热、阻力特性的影响,用数值模拟方法探究倾斜角α、槽高H、插入物大小、槽形状对换热、阻力特性的影响。并且统一使用PEC来评价强化传热管的综合性能。通过对计算得到的速度场、温度场等场图分析,对本文提出的新型插入物的强化传热机理进行了分析:引流槽能将冷流体引导到边壁区,与热流体充分混合的同时,对边界层造成局部扰动;接着该部分流体向槽两边扩展流动,带着热流体又流向核心区与冷流体混合,提高了槽两边核心区的主流速度。上述的机制与引流槽的绕流扰动能够共同作用形成涡结构,涡结构能够进一步提高核心区的均温性,同时该部分造成的阻力不会太大。因此引流+涡结构是本文提出的插入物的主要强化传热机理。结果表明,节距比p越小、倾斜角α越大、槽高H越小,换热能力越大,但是阻力也越大。根据评价指标PEC的值,上述的参数优选为p=3.3,α=45°,H=2 mm。数值模拟结果表明,该模型对应的换热能力是光管的1.83-1.94倍,阻力大约是光管的7倍,PEC在0.96-1.04之间变化。同时小尺寸的插入物能有效减阻,阻力降低23.3%-25.3%,但是换热能力也降低了5.7%-9.8%,导致PEC也有所降低。研究还发现,方槽的换热、阻力、综合性能均要优于半圆槽。引流式插入物在湍流工况下具有良好的强化传热效果,在实际中使用时可以根据工况要求选择合适的参数以及尺寸。

关键词：管内强化传热引流式插入物数值模拟实验研究湍流 PEC

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管内插扭带状泡沫铜换热特性及阻力特性实验研究

管内插扭带状泡沫铜换热特性及阻力特性实验研究

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作者：于学千燕山大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,能源短缺问题日益突出,通过强化传热技术提高换热器的换热效率是节能减排的重要手段。由于泡沫金属具有高的比表面积等特点,广泛应用于强化传热领域。然而得到高的强化传热效果的同时,往往需要付出较高的压降代价。因此... 详细信息

随着经济的发展,能源短缺问题日益突出,通过强化传热技术提高换热器的换热效率是节能减排的重要手段。由于泡沫金属具有高的比表面积等特点,广泛应用于强化传热领域。然而得到高的强化传热效果的同时,往往需要付出较高的压降代价。因此,为了实现高的换热效果和小的压降阻力。本文提出一种管内扭带状泡沫铜强化传热元件,并通过实验研究在湍流工况下管式换热器中插入泡沫铜扭带的换热特性、阻力特性和强化传热综合性能,并创建管内插入泡沫铜扭带的Nu和f的实验关联式。根据边界层理论和核心流理论,分析了泡沫铜扭带强化传热的可行性。设计并搭建了管式换热器实验平台,通过不确定度计算和光管验证实验,验证了所搭建实验平台的可靠性。为了考虑扭带厚度对泡沫铜扭带强化传热相关特性的影响。通过实验研究了管式换热器插入不同扭率的实心厚扭带对换热特性和阻力特性的影响,并与相同雷诺数下传统扭带的经验关联式的计算结果进行对比。结果表明,扭带厚度的增加,Nu和f均得到一定增大。考虑孔隙密度对泡沫铜扭带强化传热相关特性的影响,实验研究了管内插入不同扭率和不同孔隙密度的泡沫铜扭带的换热特性和阻力特性,结合实心厚扭带分析了泡沫铜扭带强化传热相关特性的机理。并与相同雷诺数下光管经验关联式的计算结果进行对比。研究表明,对于同种扭率,不同孔隙密度的泡沫铜扭带,随着孔隙密度的增加,插入泡沫铜扭带换热管的换热特性先增大后减小,阻力特性先增大后减小。所研究的不同扭率、不同孔隙密度的泡沫铜扭带的换热特性和阻力特性均高于光管。研究发现,扭率为3,孔隙密度为90PPI的泡沫铜扭带的综合传热性能指数最大,PEC值为0.99～1.06。其换热和阻力分别是光管的1.99～2.05倍和7.32～8.17倍,与完全填充孔隙密度为12PPI泡沫铜的换热管相比,压降降低1780%。根据实心厚扭带的实验数据,结合传统扭带Nu和f的经验关联式,建立了考虑厚度影响的实心厚扭带Nu和f的实验关联式。联合该实验关联式与泡沫铜填充管的经验关联式,创建了插入泡沫铜扭带换热管Nu和f的实验关联式。通过泡沫铜扭带实验关联式计算的Nu和f,与实验结果对比,其误差范围在±4%和±5%。

关键词：管内强化传热泡沫铜扭带湍流努塞尔数压降阻力系数

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LNG装置润滑油空冷器扰流子设计实例

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云南化工 2019年第5期46卷 116-117,120页

作者：崔雅萍康泰斯(上海)化学工程有限公司

空冷器的控制热阻通常在空气侧,需采用翅片管增大表面积或湿式空冷强化管外传热。而案例中的润滑油空冷器则相反,控制热阻在管内。通过在管内设置扭带式扰流子,成功地进行了管内强化传热,并得到实践的检验。

关键词：空冷器润滑油管内强化传热扰流子

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