收缩式角孔通道对板式换热器流动均匀性的影响

针对传统板式换热器流道之间流量分配不均的问题,提出新型收缩式角孔通道结构。按照收缩式角孔所处位置的不同,建立入口设置、出口设置、入口和出口同时设置收缩式角孔通道的板式换热器物理模型;通过全三维数值模拟,以水为流动介质,研究具有收缩式角孔通道结构的板式换热器流量分布特性和流动均匀性;利用相对标准差对板式换热器整体流动均匀性进行评价。结果表明:传统板式换热器入口角孔通道末端存在涡流区,通过入口设置收缩式角孔通道结构有效避免了涡流区的产生,使得流场分布均匀;与传统板式换热器相比,入口设置收缩式角孔通道的板式换热器相对标准差减小16.7%～28.7%,并且随流量变化稳定。     

换热器内弹性管束流体组合诱导振动响应的数值分析

为了探讨换热器内弹性管束在流体诱导下的振动特性,采用流固耦合的弱耦合法,研究了弹性管束在不同流速的壳程和管程两场流体组合诱导下的振动响应,并对比分析了壳程流体和管程流体对弹性管束振动响应的影响。研究表明:当壳程和管程流速一定时,弹性管束两监测点各方向的振动主频、谐频大小一致,且振动主要体现为面内振动。壳程流速较低时,监测点沿壳程流速方向的位移曲线存在明显的二倍谐频。壳程流速变化对管束振动响应的影响较大,管程流速变化对管束振动响应的影响较小,说明弹性管束的振动主要由壳程流体引起。由于流体的冲击和管束重力的影响,当壳程流速较低时,管束沿壳程流速方向的振动平衡位置较低,随着流速的增加,管束沿壳程流速方向的振动平衡位置逐渐上移。     

模拟分析壳程结构参数对缠绕管式换热器综合性能的影响

采用数值模拟的方法,建立合理简化的缠绕管式换热器的流体动力学模型,考察缠绕管式换热器的壳程结构参数对其流动和换热性能的影响.结果显示,换热器盘管层数的增加并未带来努赛尔数的明显变化,仅阻力系数的增大不足以引起换热器综合性能评价因子数值的波动.随着换热管轴向间距加大,努赛尔数、阻力系数和综合性能评价因子都呈现出先增大后减小的趋势.换热器垫条厚度的增加则会引起努赛尔数的增加,伴随阻力系数降低,综合性能评价因子的数值明显升高.对比后得知,垫条厚度对缠绕管式换热器的换热和流动性能的影响最为显著.研究结果可为缠绕管式换热器优化设计提供参考.     

微通道换热器不同管型条件下换热情况的数值模拟

流体在管道内换热情况是提高微通道换热器效率之中极为重要的一个环节,不同管型下由于摩擦阻力、黏性耗散等因素的影响导致换热情况各不相同,找出合理的管型对微通道换热器换热情况研究有重要意义。     

模糊+PID控制在换热器进水流量控制研究

为了实现对换热器进水流量控制,通过对换热器系统的动态结构进行分析研究,得到了换热器系统的动态数学模型。进口水流量的数学模型是与水位高度的平方成正比的一个关系式,利用动态结构图来对其进行构造;在进口水流量控制中,设计一个模糊控制器和PID控制器,通过设定阈值,实现自动切换机制,可将模糊控制+PID控制自动进行最优工作。经过试验表明,该控制系统算法精度高,响应时间快,稳定性好。     

基于量子粒子群优化算法的换热器综合能效评价研究

换热器是工业领域中被广泛应用的一种通用工艺设备,降低生产过程中的能源消耗来提高生产效益逐渐被重视。采用理论分析和数值模拟仿真相结合的方式,将影响换热器能效评价的各类因素进行了合理的归类与分析,根据各类型影响因素,建立了一个线性加权函数形式的换热器综合能效评价模型,对模型中的各个权重系数采用量子粒子群的优化算法进行优化,得到与各项能效因素相对应的最优权重,从而建立起最优的换热器综合能效评价方法。     

国际象棋式空气换热器传热特性与阻力特性模拟

基于Fluent数值模拟软件计算的方法,本文分别对不同板间距的国际象棋式空气换热器传热和阻力特性进行研究.文中以摩擦因子f、传热因子j以及表面功率因子j/f作为换热器性能的评价指标,探究在满足换热性能要求条件下国际象棋式空气换热器的最优板间距.结果表明:随雷诺数Re的增大,摩擦因子f与传热因子j总体呈现减小趋势;表面功率因子j/f整体呈增大趋势且变化幅度较大.通过对模拟结果进一步分析,板间距为5 mm时,该换热器具有较好的传热特性.     

涡节型、酒窝型强化管管内沸腾传热特性实验

以微型Capstone C30燃气轮机排放的烟气余热为热源,研究涡节结构强化管、酒窝结构强化管和光管管内沸腾换热特性。实验结果表明：涡节型结构强化传热管管内沸腾换热系数约为光管的1.6~2.1倍,管外对流传热系数约为光管的1.3~1.5倍,总传热系数约为光管的1.4~1.5倍;酒窝型强化传热管管内沸腾换热系数约为光管的2.1~2.5倍,管外对流传热系数约为光管的1.8~2.0倍,总传热系数约为光管的1.9~2.1倍。分析了涡节型强化传热管和酒窝型强化传热管较光管传热性能好的原因。     

管子管板检测机器人爬行脚的吊装负载能力研究

在爬行机器人携带无损检测（NDT）设备的情况下,为了保证其对立式换热器管子管板角焊缝检测过程的稳定性和可靠性,重点对立式换热器管子管板检测机器人的关键机构——爬行脚的负载能力进行了数值模拟分析和实验研究,应用Hypermesh和ANSYS Workbench联合仿真平台对爬行脚在充气和自锁工况下的结构强度和接触状态进行了仿真。模拟结果表明,在负载逐渐增加的过程中,两种工况下爬行脚与换热管内壁之间没有发生滑移失效,一直保持了良好的稳定性和可靠性。同时对爬行脚实验样机进行了开发和验证,并通过两种工况下的吊装负载实验,得到充气工况最大负载为38 kg,自锁工况最大负载为15 kg,验证了其良好的稳定性。