燃气辐射管换热器的结构优化与数值模拟

为解决W型燃气辐射管换热器排烟温度高的问题,设计了三种改进换热器性能的结构,采用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟,得到了不同结构换热器的性能参数,如烟气出口温度、空气预热温度、压力损失、各换热面换热量和有无折流板的热阻变化.结果表明,中心空气管由一根φ79 mm粗管改为六根φ33 mm细管后换热量增加了57.6%,增设烟气双行程后换热量提高20.7%.增设密封折流板和多孔折流板后换热量分别增加了5.7%和5.3%,空气和烟气之间的热阻都降低了20%左右.多孔折流板的烟气压力损失比密封折流板低47.4%.     

采用金属热强度性能指标的瓦楞板踢脚线散热器优化设计

通过ICEM CFD软件建立不同结构参数的流体流动与传热计算模型,利用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟,对瓦楞板踢脚线散热器的瓦楞间距和高度进行优化.结果表明:随着瓦楞间距的减小和散热器高度的增加,瓦楞板踢脚线散热器的散热量随之增加;当瓦楞间距为50mm时,散热器的金属热强度最高,热工性能最优;当高度为90mm时,金属热强度最高,热工性能最优.     

温室蔬菜大棚生物质能火墙供暖系统

传统温室大棚受气候条件限制,难以在恶劣条件下满足作物生长对热环境的需求。因此,作者提出一种以玉米秸秆等生物质为一次能源输入的温室大棚火墙供暖系统。该系统由烟气发生装置、烟气处理装置、末端换热装置、烟气输送管网和动力机组成。该系统通过燃烧秸秆等农林废弃物制备一定温度烟气并将烟气滤后通过火墙散热末端满足温室大棚热环境条件的需求。其中,火墙散热末端为系统关键组成部分,是作者主要研究对象。作者基于CFD数值模拟平台,分析与优化散热火墙关键设计参数,并分析不同工况下系统性能,搭建全尺寸实验平台,验证该系统的热力性能,并与传统无供暖的温室大棚进行对比。 研究结果表明,生物质能供热火墙最优物理结构参数为：烟气流通孔道左右两侧对称排布、管径为63 mm。当烟气温度高于130 ℃、烟气流速超过3 m/s时,该系统能满足温室大棚热环境条件的需求。从能耗和经济性方面考虑,最优运行参数为：烟气温度130 ℃、烟气流速3 m/s。在夜间最不利工况下,生物质能供暖火墙系统作用下的温室空气平均温度提高了4.3 ℃。在其他工况下,温度提升幅度最大为5.8 ℃,最小为3.3 ℃。该研究对于科学应用秸秆等生物质,改善温室大棚热环境具有十分重要的意义。研究所得到的示范系统设计参数可以直接用于实践,为其他类似系统设计提供有效参考。     

结构参数对交错百叶折流板管壳式换热器性能影响的研究

研究了不同百叶折流板倾角α、不同相邻百叶折流板组夹角β对交错百叶折流板管壳式换热器性能的影响。结果表明,交错百叶折流板换热器的壳侧压降随百叶折流板倾角α的增大逐渐降低,随相邻百叶折流板组夹角β的增大逐渐增加。与弓形折流板换热器相比,百叶折流板倾角为75°时压降最明显,降低幅度为79.26%～79.61%;相邻百叶折流板组夹角为15°时压降最明显,降低幅度为76.65%～77.12%.当百叶折流板倾角α大于45°时,交错百叶折流板换热器的单位泵功换热系数随倾角α的增大而减小。与弓形折流板换热器相比,百叶折流板倾角和相邻百叶折流板组夹角都为45°时,新型换热器的综合性能最好,增加幅度为79.49%～118.70%.     

集中供热系统的调节研究

城市热水采暖系统主要由热水锅炉、热水循环泵、补水泵、管网及室内散热器组成。要满足采暖指标,达到采暖用户室内设计温度,除应对锅炉运行参数。燃烧工况进行控制和调整外,还应根据采暖季节。采暖时间等变化情况,对整个供热系统进行热力调节。着重对供热系统的经济运行进行阐述,分析了如何进行供热系统的调节以达到供热的最佳效果和节能降耗的双重目的。     

旋梯式螺旋折流板换热器优化结构的数值模拟

针对现有螺旋折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处形成三角区漏流而降低换热器换热性能的问题,提出了一种旋梯式螺旋折流板换热器,即旋梯式折面折流板由一块大平板经过两次弯折后形成,其中两平面与管束轴线垂直,另一平面与两平面的夹角(折弯角)相同。对旋梯式螺旋折流板换热器的结构进行了计算流体力学模拟优化,结果表明:利用折面板结构及直边重叠特点,消除了三角区漏流,改善了壳程流场,使得换热器壳程流体流动更接近于螺旋流,换热得以强化;折弯度为0.3、切割百分数为90%、折弯角为37°时,旋梯式螺旋折流板换热器综合性能最优,换热器热性能因子提高了28.4%~30.7%,平均增加了29.9%。该结果可为螺旋折流板换热器的节能优化提供参考。     

斜日字布管螺旋折流板电加热器热力性能数值模拟

斜日字布管三分螺旋折流板电加热器是针对现有分层环形布管弓形折流板电加热器存在的传热系数偏低和管间距不统一的缺陷而设计的一种正三角形布管的新型方案.对5种由27根16mm的U形管按斜日字布管的倾斜角为15°,20°三分螺旋折流板电加热器和2种由30根16 mm的U形管分层环形布管不同板间距的弓形折流板方案进行了流动与传热性能及表面温度均匀性的数值模拟和对比.流体为压缩氮气的计算结果表明:与性能相对较高的板间距200 mm弓形折流板方案相比,有效加热面积仅为68.5%的15°三分螺旋折流板电加热器的表面平均温度、最高温度分别降低了31.7,50.7 K,平均换热系数和综合指标h·Δp-1/3分别提高了68.2%,34.3%.     

新型静态折流板式填料塔吸收CO2实验研究

针对目前电厂锅炉烟道气中CO_2脱除效率低的现状,依据热质交换原理,提出一种新型静态折流板式吸收装置。为测试新装置性能,自行搭建新型静态折流板式填料塔,选用体积比20%MDEA+10%TETA+70%H2O的混合胺液作为吸收剂,进行新型装置吸收CO_2性能的实验研究。实验结果表明,当模拟烟气CO_2与N_2体积比为3:17,模拟烟气流量为0.5 m3/h,混合胺液温度为40℃时,CO_2吸收性能随填料高度、液态分布器转速及混合胺液流量的增加出现先增大后减小的趋势。当填料高度300 mm,液体分布器转速900 r/min,混合胺液流量20 L/h时吸收效率达最大值88.2%。     

三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式

对三分螺旋折流板换热器和对比方案弓形折流板换热器的传热和压降性能进行实验测试,其中,三分螺旋折流板换热器包括倾斜角分别为10,°15,°20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的扇形搭接折流板5种方案.实验结果表明,20°倾斜角扇形折流板方案的壳侧换热系数最高且压降较低;折流板轴向搭接方案并不合理;当量螺旋角对换热器的性能起决定作用.根据实验数据拟合出含有倾斜角修正因子的三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式,所计算的10,°15°和20°扇形折流板方案的数值与实验值相比误差大多小于±10%.     

螺旋折流板换热器换热强化的数值研究

针对目前常用螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块折流板结构而严重影响换热器性能的问题,提出了一种旋梯式折面折流板新结构,用来封闭原始折流板之间的三角漏流区,使壳程流体接近连续的螺旋状流动。模拟结果表明:采用旋梯式折面折流板代替原始的扇形折流板后,换热器壳程流体的切向和径向速度大幅提升,轴向速度略有降低;换热器总传热系数增加51.7%~66.1%,壳程压降增加159.8%~186.2%,换热器的热性能因子提高了10.4%~17.0%,平均增加14.1%。采用旋梯式折面折流板能有效提高螺旋折流板的换热性能,且具有定位和安装简单、方便等优点,对于换热器的节能优化设计具有重要的指导意义。     

井筒温度场在电加热井中的应用

对于电加热采油技术,明确井筒温度场分布是确定合理加热参数的关键。为了满足生产和节能的需要,探讨电加热井井筒温度分布的计算方法。从研究井筒温度分布出发,建立了温度分布的数学模型。通过计算绘制实际生产井井筒温度分布曲线,进而提出一种确定电加热井加热深度和加热功率的方法,为该采油技术的应用提供参考。     

水火弯板计算中高斯分布热源模型各参数的实验确定

水火弯板数值计算所用高斯分布的热源模型中热流密度由热效率和热源半径决定,而热效率和热流密度主要取决于乙炔流量。通过实验与计算相结合的方法确定水火弯板常用乙炔流量范围内效率及热源半径与乙炔流量间的关系,并根据热效率及热源半径的取值偏差对计算结果的影响进行分析。结果表明,它们间的关系能满足水火弯板数值计算的精度要求。     

住宅多元化采暖浅探

探讨了各种不同采暖方式的性能特点、存在的问题、使用场合,进而分析了多元化采暖的可能性和前景。     

低温地板辐射采暖系统的特点及施工

介绍了低温地板辐射采暖的特点,详细分析了地板辐射采暖的管材、施工及运行。     

单管垂直式采暖系统中"顺流式"与"倒流式"供暖形式的区别及其应用

在相同条件下,对单管垂直式采暖系统中“顺流式”与“倒流式”供暖形式进行采暖效果和经济效益的比较,来确定单管垂直采暖系统的最佳设计途径。     

热压机床加热系统的研究

研究了利用加热管进行加热的压机设备加热系统，该加热系统与目前正在使用的高频介质加热系统相比，具有低成本、高效率、安全可靠等优点     

改善多层住宅供暖设计的几项措施

提出了将水平干管敷设于屋面以解决上供下回系统在建筑层高较低时，水平干管影响室内美观及排气阀浮球不易检修等问题的几种设计方案，同时介绍了改善管网运行效果的几项措施     

电能取暖方式替代集中供热方式的探讨

对集中供热和电能取暖这两种方式从投资、使用费、节约能源、技术、管理、设施利用率、收费、计量、建设周期等多方面加以比较论证，得出了用电能取暖代替集中供热方式不仅是可能的，而且是现实的结论。     

英汉暖通术语翻译

暖通行业术语是暖通行业语言词汇的重要组成部分、从工艺流程，管网管件及土建等方面探讨了英汉暖通术语的翻译。     

住宅低温热水地板辐射供暖技术的推广价值

介绍了住宅低温热水地板辐射供暖方式的换热机理与基本构造，探讨了与传统供暖方式相比低温热水地板辐射供暖方式的主要优点，针对当前低温热水地板辐射供暖方式存在的缺陷，提出了改进措施。