换热器两侧性能的最佳匹配关系

基于换热器的传热方程和投资费用方程，在单位投资费用换热热流量最大的条件下导出换热器两侧的最佳性能匹配关系式，即最佳投资分配、最佳表面积分配及最佳热阻分配的平方根律。结果表明，由于投资费用的影响，换热器两侧的最佳换热性能匹配并不是等值匹配。因此，采用该规律能避免换热器设计过程中确定换热表面的盲目性。     

用微元分析法进行换热器表面匹配的优化

以换热器传热量不变下投资费用最小为目标函数,对传热方程和投资费用方程中各变量进行微元分析,导出了换热器两侧换热表面的最佳匹配关系．     

换热器两侧表面最佳匹配的一般化推导

从换热器的传热方程和投资费用方程出发,在各种不同给定条件下,采用函数求极导出换热器两侧换热表面的最佳匹配准则关系式.在考虑投资费用前提下两侧换热表面的选择应遵循的不等效匹配原则.此外,还针对两侧助化的情况推导出最佳匹配关系式     

关于换热器两侧换热表面最佳匹配的讨论

在分析换热器的传热方程和投资费用方程特性的基础上推导出两侧换热表面的最佳配比关系式，即两侧换热表面之比与换热性能比和投资费用比乘积的平方根成反比，进而在投资费用给定的条件下对传热方程求极并导出该关系式，从而证实分析的正确性．算例表明，凡满足最佳配比关系的换热器表面，其单位传热量的投资费用最省．为换热器优化设计和检验提供了理论依据．     

用微元分析法进行换热器表面匹配的优化

以换热器传热量不变下投资费用最小为函数，对传统热方程投资费用方程中各变量进行微元分析，导出了热换器两侧换热表面的最佳匹配关系。     

关于换热器两侧换热表面最佳匹配的讨论

在分析换热器的传热方程的投资费用方程特性的基础上推导出两则换热表面的最佳配比关系式，即两侧换热表面之比与换热性能比和投资费用比乘积的平方根成反比，进而在投资费用给定的条件下对传热求极并导出该关系式，从而证实分析的正确性。     

综合考虑传热、流动与投资的换热器性能优化

在给定换热器传热量下导出使投资费用最少的换热表面的最佳匹配准则和使流动传热过程火用损失率最小（即反映运行费用最省）的换热性能最佳配比准则，并利用两准则间的相关性对换热器进行综合性能优化，从而获得最佳的结构参数、性能参数和运行参数．为显示优化方法过程，以圆形肋片管换热器为例进行具体的性能优化，经数值迭代最终获得最佳参数     

综合考虑传热,流动与投资的换热器性能优化

在给定热换器传量下导出使投资费用最少的换热表面的最佳匹配准则和使流动性传热过程Ｙｏｎｇ损失率最小（即反映运行最省）的换热性能最佳配比准则，并利用两准则间的相关性对换热器进行综合性能优化，从而获得最佳的结构参数，性能参数和运行参数，为显示优化方法过程以圆形肋片管换热器为例进行具体的性能优化，经数值迭代最弱获得最佳参数。     

流路理论在管壳式换热器中的应用

为了节省能源,提高管壳式换热器的热交换效率,采用流路理论分析了强化传热管壳式换热器管程的流量和流速规律,壳程的实际换热面积．分析结果显示均匀分配介质在管程和壳程内流量能有效同时提高管程和壳程的换热面积,达到换热面积的合理匹配,提高总传热系数．通过试验测试表明总传热系数均高于普通换热器的总传热系数,达到了节省能源的目的．     

急冷换热器内的气体分配机理的探讨

本文对急冷换热器各换热管中的气体分配机理作了较完整的分析. 各换热管的流量分配不均匀性决定于换热管的阻力系数不均匀性和进口分配器的分配性能.当换热管的阻力压降远大于分配空间的动压时,进口分配器的分配性能就没有多大影响. 最后提出了根据模型试验数据来予测换热器原型上各换热管分配不均匀性的方法.     

热管空气预热器改造设计,制造及使用分析

通过在含尘烟气流环境下工作特性的分析,指出发展锅炉热管空气预热器研究的意义。在热管研制中探索了解决工质－管材相容性问题的综合措施及动态蒸汽钝化方法;探讨了热管传热性能的分析计算。换热器的整体设计以传热负荷和允许阻力为目标函数进行各种方案的优化选择。     

三种大管径翅管式换热器传热与阻力特性的试验研究

为考察不同翅片形式以及管排数对空气侧强化传热的影响，分别对9排和12排带平直、开缝、纵向涡3种翅片形式共6个翅片管换热器元件空气侧的传热及阻力性能进行了试验研究，发现开缝翅片管换热器的传热性能高于带纵向涡翅片管换热器和平直翅片管换热器，但阻力相应也增加，带纵向涡发生器的翅片传热性能略低于开缝翅片，但阻力却只比平直翅片稍大，这表明采用这种翅片形式可获得较好的综合性能．不同管排数的同一片型换热器的努塞尔数及阻力因子相差很小，可以认为与管排数无关．在试验的雷诺数范围内针对各个试件整理出了传热和阻力的经验关联式，可为相关的理论研究和工程应用提供参考．     

三角形波纹翅片管换热器传热与阻力特性的实验研究

对不同管排数及不同翅片间距的９个三角形波纹翅片管换热器试件进行了传热与阻力特性试验，给出了实验特性曲线及关联式，并对管排数及翅片间距的影响规律进行了分析讨论，得出了有益的结果，另外，对三角形波纹翅片与平直翅片的结果进行了比较。     

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%.     

线性唯象传热规律下的内可逆不雷逊热机循环的功率、功率密度和效率的性能优化

以在高温热源服从牛顿传热规律而在低温热源服从线性唯象传热规律并考虑了热阻和热漏的布雷逊热机为模型,导出了该热机的输出功率、输出功率密度和效率的表达式。讨论了高温换热器的效率、低温热导和热漏对热机各种性能参数的影响。所得结果可对实际热机的优化设计提供理论依据。     

土壤初始温度及地下水渗流对多供一回中心回水管换热器的影响

为研究地下水渗流对多供一回中心回水管换热器与周围岩土体换热情况的影响,以黄土高原地区实际土壤环境为依托,采用DesignMoldeler软件建立多供一回中心回水管换热器及周围土壤的三维热渗耦合传热模型,利用Meshing软件对模型进行网格划分,并采用Fluent软件对其进行数值模拟.分析岩土体分层条件下,沿埋深方向变化的土壤初始温度、不同地下水渗流方向及间歇运行模式对多供一回中心回水管换热器换热的影响.研究结果表明:分层土壤初始温度不同对不同类型的多供一回中心回水管换热器影响较大,故不可忽略;不同地下水渗流方向对不同类型的多供一回中心回水管换热器影响不同,存在一个最佳渗流方向使得换热效率达到最高;间歇运行模式可提高热泵运行效率,减小埋管的设计长度,从而减少初投资.     

湍流模型在折流板换热器壳侧结构优化中的应用

研究不同湍流模型在换热器流场和传热计算中的适用性,分别采用Spalart-Allmaras湍流模型、标准k-ε湍流模型和可实现k-ε湍流模型计算换热器在不同入口速度下的出口温度、换热系数等参数.将3种湍流模型的CFD计算结果与Bell-Delaware理论计算值进行对比可知,Spalart-Allmaras湍流模型的换热器性能数值计算存在明显缺陷,可实现k-ε湍流模型的换热器CFD较其他两种湍流模型的更为适用.将适用性较好的可实现k-ε湍流模型进行CFD数值模拟,模拟结果表明挡切率为25%时换热器性能最佳.