应用解析法计算换热器的流体出口温度

流体出口温度的计算是换热器计算的一大难点,以往方法中存在着试差的繁琐和图表的误差,通过公式建立了解析的数学方程,其应用结果准确,算法符合化学工程计算中运用计算机进行计算的要求。     

无管换热器的稳态换热特性

对无管换热器中颗粒帘换热单元的稳态换热特性进行了研究,为目前空气预热器的研究提供新的指导方向.通过传热数学模型构建、详细数学计算和定量分析,研究了颗粒质量流量对换热单元以及无管换热器出口温度的影响.研究结果发现,在颗粒帘换热单元中,当颗粒质量流量足够时,冷流体加热后的出口平均温度可无限接近热流体初始温度,冷热流体之间实现深度换热,换热效果明显;在满足颗粒帘空隙率大于0.98的条件下,颗粒质量流量越小,气固颗粒在换热通道中越容易达到换热平衡;由于换热单元中间冷热源-气固颗粒之间的温差小,换热单元的换热效率低,使得由换热单元组成的无管换热器冷热气体之间的整体换热效率较低.     

三流体分离型热管换热器的传热分析

提出一个三流体分离型热管换热器的传热分析模型。通过传热分析，得到一个基本温度传递距阵方程，该方程可用于预测这种换热器的顺流、逆流换热以及两种冷（热）流体对一种热（冷）流体换热性能，最后，通过对一个实际工程的计算表明，所提模型是可靠的。     

NTU与流体温度及热容流率比间的定量关系研究

换热器操作型问题计算往往需反复试差或查取算图,计算繁复或有误差.为回避试差或查算图,对单程无相变换热器传热单元数与流体温度及热容流率比间的定量关系进行研究,导出了计算公式,对导出公式及获得的计算图表通过实例检验和分析.研究结果表明:用导出公式确定流体温度及介质消耗量可避免试差或查算图,方法简便、精度高；热客流率比存在临...     

气─气热管换热器的传热有效度传热单元数设计方法

用传热有效度传热单元数法对热管换热器中连续变化的流体温度进行了计算,得到了冷、热流体之间的换热量和各排热管出口处的流体温度。这种方法物理概念清晰,计算程序简单,计算结果准确,是一种较完善的热管换热器设计计算方法。     

换热器的操作型计算

本文对换热器第一类操作型计算,由两端推动力比值的计算式,结合传热基本方程式,采用消元法直接求解; 对传热系数已知的第二类操作型计算,用推导算术与对数平均推动力比值的近似计算式并求解; 对传热系数未知的第二类操作型计算,用推导冷流体出口温度的关联式并求解。实例证实,采用这些计算式处理两类操作型计算的问题,可避免或减少试差法的繁琐或传热单元数法的查图误差。     

气—气热管换热器的传热有效度—传热单元数设计方法

用传热有效度－传热单元数法对热管换热器中连续变化的流体温度进行了计算，得到了冷，热流体之间的换热量和各排热管出口处的流体温度。这种方法物理概念清晰，计算程序简单，计算结果准确，是一种较完善的热管换热器设计计算方法。     

基于联合仿真的板翅式换热器换热特性模拟

为获得板翅式换热器整体结构内的流场与流量分配特性,采用联合仿真中MATLAB和FLUENT计算模型的流动和传热模块,在压力场和温度场相互耦合的情况下,以天然气为例分析板翅式换热器内部流量分配特性对换热的影响。研究表明:板翅式换热器内由于流量分配不均而引起的出口温度分布不均更为严重;天然气侧在不发生相变的情况下,因温度压力变化会使密度升高约10%,动力黏度降低13%;流量由小到大变化会使表面传热系数增加约1.9倍,计算微元压降增加约3.5倍;板翅式换热器内由于流量分配不均而出现的小质量流量和大质量流量都会造成换热效率下降,出现换热面积不能得到充分利用或天然气不能冷却到理想温度等问题。     

串级换热系统最优传热面积的分配

在石油、化工、轻工、冶金等工业中,充分利用和回收系统的热量,不仅可减少能量的消耗,而且可降低冷却系统的负荷,减轻水和空气的污染。本文针对已知的串级换热系统,研究一般情况下,如何分配各级换热器的传热面积,从而使待加热或冷却的流体依次通过各换热器后其出口温度达到最优。以下用流体的加热为例进行分析。一、系统流程给定、各级热流体入口温度已知情况下最优传热面积的分配 前人曾利用平均传热温差方法,对换热器中两流体逆流换热、各级热流体的热容量流率均相同,且等于冷流体的热容量流率,以及各换热器的传热系数均相同这些条件下的…     

基于旋转弱耦合与强耦合计算方法的大型汽轮发电机转子流体场与温度场研究

针对大型空冷汽轮发电机转子旋转状态下,转子内部流体流量和转子线圈温度难以准确测量的问题,对转子内部流体流动规律和温度分布进行了流体场和温度场研究.以一台100MW空冷汽轮发电机为例,建立了三维流体与传热耦合计算模型.基于旋转弱耦合与旋转强耦合两种有限元计算方法,对该发电机的转子进行流体场和温度场计算.弱耦合计算方法主要根据流体流动的伯努利方程与计算流体力学相关方程联合求解,强耦合计算方法主要通过计算旋转流体力学方程求解.研究了转子额定励磁电流,转速3 000r/min时,转子内部通风道流体温度与转子绕组温度的相互关系.并将两种计算方法对同一转子的流体流量和线圈温升结果做了对比分析,最后将两种计算方法所得的转子线圈温度计算结果与试验实测结果对比.结果表明:弱耦合计算方法与实测值误差为4.6%,强耦合计算方法与实测值误差为2.6%,两种计算方法均能满足工程计算的误差要求,旋转强耦合计算方法计算精度高于旋转弱耦合计算方法.     

带内流道的板翅式换热器散热特性

针对目前对带内流道的板翅式换热器研究较少及其散热量计算误差较大等问题,基于空气、热流体及散热器三者耦合的基础,构建了带内流道的板翅式换热器散热特性的仿真分析模型以及小型风洞实验系统;结果表明,构建的仿真分析模型在空气速度为1 m/s、入口温度为25℃的冷却条件下,其散热量随热流体流量的增大而增加,直至流量为3 L/min后趋于稳定,该模型的数值分析结果与实验结果最大偏差在5%以内.实验验证之后,探索了换热器的散热性能与流道分级数的作用关系;结果显示,采用4级结构内流道的散热器散热性能最好,温度均匀性最佳,但其内流道的最高温度仍低于热流体的入口温度22 K,这表明了在仿真分析中同时考虑空气、热流体及散热器三者耦合作用的必要性.     

试差法计算流速对传热的影响

利用“试差法”可解出传热过程中冷流体或热流体的出口温度;随着流体流速的改变,可归纳出流速对传热的影响规律。     

冷却水循环系统中流体输送节能技术的有效应用

传统的冷却循环水系统效率低、能耗大，已不能满足现代企业对生产过程中高效、节能的要求，降低了企业的经济效益。而采用流体输送高效节能技术，可在不改变系统流量和压力的前提下提高冷却循环水系统效率，且节能效果显著，可靠性强。本文通过分析传统冷却水循环系统存在的问题及流体输送节能技术的特点，探讨了流体输送节能技术在冷却水循环系统中的应用方法及节能效果。     

高速飞行器发动机舱内元组件热环境研究

为满足高速飞行器发动机舱内元组件热防护及热管理的需要,就热环境问题提出了严格准确的定义;然后基于此定义与准则关系式建立了一套估算高速飞行器发动机舱内元组件热环境的传热模型。利用建立的稳态热平衡方程,通过迭代求解得到某高速飞行器发动机舱内元组件在典型飞行工况下的一维热环境。对典型飞行工况下不同参数进行了系列研究。结果表明:舱内元组件的热环境随着冷却气流流量的减少而恶化,当冷却气流质量流量从1.0 kg/s减少至0.5 kg/s时,冷却气流出口温度增加了0.185 4无量纲温度。舱内元组件自身发热量对冷却气流的温升有较大影响;且冷却气流流量越小,温升越大。当冷却气流质量流量为1.0 kg/s时,元组件自身发热量导致了0.139无量纲温升,而当冷却气流质量流量为0.5 kg/s时,元组件自身发热量导致了0.294 9无量纲温升。     

地下换热器变热流传热模拟研究

基于均一入口流体温度假设和叠加原理建立了地下换热器变热流情形地下传热模拟半解析方法,并进行了验证,研究了热不平衡和热干扰对地下换热器动态特性的影响.研究表明,地下换热器各钻孔换热能力与热干扰大小有关.若地下换热器每年往地下排放的热量大于从地下吸取的热量,地下换热器出口流体温度呈现逐年上升的趋势.工程实例运行模拟表明,地下换热器连续运行10a,其出口流体温度与第一年相比上升了约0.8℃;地下换热器钻孔受到的热干扰越大,散热能力越差.     

间壁式单程换热器两侧流体温度分布的研究

通过考察温度分布函数及其一阶导数和二阶导数,分析了3种情况下冷、热两种流体在间壁式单程换热器两侧的温度分布情况.结果表明:当两侧恒温时,温度分布线是平行于横轴的直线;一侧恒温一侧变温时,有温度变化流体的热容流量大小影响其温度分布线的单调性和凹凸性;当两侧变温且两种流体并流时,冷、热流体热容流量的大小影响温度分布线的单调性和凹凸性,热容流量的相对大小影响温度分布变化的相对快慢;当两侧变温且两种流体逆流时,冷、热流体热容流量的大小影响温度分布线的单调性,热容流量的相对大小影响温度分布线的凹凸性和变化的相对快慢.     

余热回收系统中板式换热器的热力学分析

目的计算东基集团余热回收系统中电源冷却系统的板式换热器的流程组合,校核该组合的换热量和压力.方法分析基于热泵基础之上的余热回收系统的组成、原理及工况和电源冷却系统中的板式换热器的工作原理、传热过程.运用传热学对板式换热器的传热过程进行分析.根据电源冷却循环水的压力要求确定板式换热器的流程组合,并计算该组合的板式换热器的换热量、总传热系数,校核其换热量和压力.结果板式换热器的流程组合为(2×10)/(2×10),换热量为2.86×105J/s,总传热系数为4 946.21 W/(m2·K).板式换热器在电源冷却系统中的另一个作用是保证进、出口水质要求.结论计算得到的板式换热器的流程组合满足换热量和压力的要求,是可行的.     

汽—水型换热器的优化设计

换热器是用来使热量从热流体传递到冷流体、以满足规定的工艺要求的装置。换热器是热能利用中最常见的设备,在工业生产和日常生活的各个领域里有着非常广泛的应用。热能利用技术的深入发展,要求换热器向着节能、省材和高效的方向发展。传统的设计方法已经不能适应这种新的要求,换热器的优化设计方法越来越受到人们的高度重视。 本文研究汽—水型换热器的优化设计问题。文中通过实际换热器的计算分析,表明了优化设计能够节约能源、节省材料。本文的计算方法对于其它类型的换热器的优化设计也是适用的。     

电厂循环冷却水余热供暖技术探索与实践

该技术通过冬季关闭矸石热电厂的冷却塔,运行汽轮机凝汽器与供暖热用户之间的循环水泵,实现冷却循环水的闭式循环,使循环水直接进入供暖系统内,将循环水经冷却塔蒸发散失的热量全部回收用于供暖,当天气温度较低时,通过调整汽轮机凝汽器冷却循环水的温度,来满足供暖温度要求,可节省大量的热能,降低供暖成本,经济和社会效益十分可观。     

纵向导热对错流式微型换热器总包换热系数的影响

采用三维数值模拟获得错流式微型换热器温度分布、总包传热系数和传热单元数,给出了总包传热系数关联式,通过一维对流一导热耦合模型给出纵向导热影响系数K．K为流体质量流量、流体比定压热容、流体和间壁固体热导率及换热器结构尺寸的函数．用K和关联式求得的总包换热系数相乘的方法预测错流式微型多通道换热器的总包换热系数,与模拟结果吻合较好．