扭曲扁管管内流动与传热的三维数值研究

利用计算流体力学和数值传热学的方法，对扭曲扁管三维模型的流动与传热性能进行了数值模拟计算和理论分析，研究了管内流体的Re，Pr以及管子几何尺寸对其流动与传热性能的影响，结果表明，扭曲扁管具有较好的强化传热效果，在管内流体具有高Pr低Re数的条件下，其强化传热效果尤为明显。根据数值计算的结果数据，拟合出了努塞德数和阻力系数的准则公式，对扭曲扁管工程实际应用具有一定的参考价值。     

高扭曲比螺旋扁管的管内传热及流阻性能

以水为介质，研究了不同截面短长轴比（B／A=0．27～0．47）和扭曲比（即导程与直径比，S／de=17．19—50．62）的高扭曲比螺旋扁管的管内传热和流阻性能．实验结果表明：高扭曲比螺旋扁管的管内努塞尔数和阻力系数均随B／A值和S／de值的增大而减小，但随B／A值的增加而减小得更快，B／A值对高扭曲比螺旋扁管的管内传热与流阻性能影响更大；在相同雷诺数和普朗特数下，高扭曲比螺旋扁管管内的努塞尔数为光滑管的1．3～2．5倍；阻力系数为光滑管的1．2～1．5倍．文中还通过多元线性回归法对实验数据进行了分析，提出了高扭曲比螺旋扁管管内努塞尔数和阻力系数的准数方程式，其最大误差分别是12％和6％，从而为该类型螺旋扁管换热器的工程设计提供了依据．     

桑塔纳轿车散热水箱管内外传热特性的分析研究

本文对上海桑塔纳轿车用散热水箱的传热性能进行试验，依据实测数据，将管外横掠管簇的对流换热系数从传热系数中分离出来，并整理成无量纲准则式，为优化设计提供参考依据．此外，对管内外的传热特性、阻力特性进行分析，验证了目前考核散热水箱热性能指标的合理性．     

最新生活用品集锦

新型水冷式电冰箱普通电冰箱的散热板都是空气冷却。为了充分利用散热板上的废热,西德西门子公司最近推出一种带有热水箱的水冷式电冰箱。这种冰箱的散热板装在一个扁型水箱内,利用冰箱抽出的热加热水箱内的水,由于水比空气吸热快,散热条件更好,因而制冷效率更高,并可节约电能35％左右;同时还可以从扁型水箱内得到50℃左右的热水40～60升。     

螺旋扁管管内传热强化及流阻性能

以水为介质,研究了不同截面短长轴比B/A (B/A＝0.3-0.5)和导程与直径比S/de (S/de=17-50)的螺旋扁管管内传热和流阻性能.实验结果表明:管内Nu和f值均随均随B/A值和S/de值的增大而减小,但随B/A值的增加而减小得更快,B/A值对螺旋扁管管内传热与流阻性能影响更大;在相同Re和Pr下,螺旋扁管管内Nu数为光滑管的1.3～2.5倍;阻力系数f是光滑管的1.2～1.5倍.通过多元线性回归法对实验数据进行归纳与整理,提出螺旋扁管管内努塞尔数和阻力系数的准数方程式,其最大误差分别是12%和6%,可为螺旋扁管换热器的工程设计提供依据.     

横向翅片扁管换热器和叉排圆管换热器的传热和流阻性能对比

为提高换热器传热和流阻性能,提出一种横向翅片扁管换热器,特征为扁管两侧有圆弧形迎风面,翅片在扁管上下横向平行布置,扁管内部由加强筋分隔为多条流道。将横向翅片扁管换热器与叉排圆管换热器的传热和流阻性能进行对比,得到不同工况下两种结构换热器的传热性能参数和空气阻力,进而计算得到表示单位压降下换热强弱的综合性能指标。采用最小二乘法拟合得到管外传热系数、阻力、综合性能指标与雷诺数的准则关联式。结果表明：横向翅片扁管换热器的空气阻力远远小于叉排圆管换热器,风速为4 m/s时,横向翅片扁管换热器单位长度压降为441.56 Pa/m,而叉排圆管换热器为1 933.04 Pa/m;雷诺数大于2×10⁴时,横向翅片扁管换热器综合换热能力超过叉排圆管换热器,综合性能指标最大值为叉排圆管换热器的2.58倍。     

电缆在圆护管内的散热研究

本文的研究是为了系统地了解不同直径、长度和材质的圆护管对电力电缆散热的影响，重点是了解圆护管与电缆间空气夹层中的散热情况，对电缆在圆护管内的散热进行了实验研究和数值模拟，给出了通常使用的圆护管直径范围内的传热经验公式，护管内径与电缆直径的最佳尺寸比、护管材质影响，电缆导体温升与护管长度的关系。     

U形管地下换热系统的传热数值模拟

土壤源热泵是地源热泵中最常见的应用形式,是高效节能、绿色环保的供暖和制冷方式。其换热器大都采用竖直U形地埋管。据此,我建立了竖直U形地埋管与土壤的三维传热模型,模拟了U形管内流体的传热、U形管与土壤的传热和土壤的温度场。本文所建的模型考虑了U形管的实际形状,采用GAMBIT为建模软件,FLUENT为计算软件。管内流动状况与实际物理、几何条件完全符合,这与以前研究者将U形管两只管腿等效为柱热源的数学模型相比有质的改进。通过分析这些模拟数据可以得出对土壤源热泵工程设计有指导作用的结果。     

内置转子圆管管内沸腾强化传热数值模拟研究

利用Fluent软件中欧拉多相流模型下的Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)沸腾模型对内置单元组合转子换热管和光管在过冷沸腾工况下的传热过程进行数值模拟,得到换热管内汽相分布、速度场、努赛尔数以及进出口压降等参数,并通过综合评价因子(PEC)对内置转子换热管的综合传热性能进行评价。结果表明：加装了组合转子后,管内流体由单一的轴向运动变为复杂的螺旋运动;在入口流速0.1～0.5 m/s的模拟范围内,随着入口流速的减小,内置螺旋三叶片转子换热管的汽相体积分数比光管提高2.7%～25.8%,努塞尔数提高了约8.1%～10.79%;在不同入口流速下螺旋三叶片转子和低流阻转子的PEC值均大于1,内置低流阻转子换热管的汽相体积分数比光管提高1.13%～13%,努塞尔数提高约3.6%～8%。螺旋三叶片转子和低流阻转子均具有强化传热效果,且螺旋三叶片转子的强化传热效果要优于低流阻转子。     

钛合金螺旋扁管换热器流阻与传热性能实验研究

为研究钛合金螺旋扭曲扁管换热器壳侧选用高黏度导热油的传热规律,对钛合金螺旋扁管换热器的壳侧在层流(Re2 000)与过渡流(2 000Re9 000)状态的传热性能进行实验研究,与分别采用钛合金圆管与螺旋槽管作为换热元件的折流板换热器进行比较,根据实验数据并采用多元线性拟合对扁管壳侧的努塞尔数Nu与阻力系数f进行拟合,其最大拟合误差都是±10%。实验结果表明,螺旋扁管换热器的壳侧在层流与过渡流均有明显的强化传热效果,其强化传热指标h/Δp是螺旋槽管换热器的1.7~2.5倍,光管换热器的2.3~4倍。在层流与过渡流状态下,扁管尺寸、Re、Pr对传热影响较大,螺旋扁管换热器特别适合层流换热。     

强化传热管

本文介绍国内外近年来采用各种类型的强化传热管,提高列管式换热器的传热效率,减少传热面积及流体阻力,降低设备及操作费用,充分回收工厂余热,特是低品位能源的情况.强化传热分无相变的传热强化与有相变的传热强化两种,在无相变的传热强化中,对管内流体而言,可以采用螺旋槽纹管、横槽纹管、缩纹管、内翅片管、管内加插入物(如麻花片、螺旋线)、流体中加固体颗粒,或使流体产生脉动等方法来强化传热;对有相变的传热强化,用于强化有机物(如烷烃、烯烃类,氟里昂类)的冷凝可采用单面纵槽管、低螺纹翅片管、锯齿形翅片管及径向辐射状翅片管等;用于强化沸腾或蒸发的管子有表面多孔管(介绍了烧结法与机械加工法两种)及双面纵槽管等.本文对几种效果较好的强化传热管,分别介绍了其结构、原理、性能、应用范围及计算公式等,作为选择强化传热方法的参考.     

双排双波浪带散热水箱传热性能研究

对双排双波浪带散热水箱的结构形式、换热和阻力试验结果进行了分析。采用非线性拟合法得到气侧的换热系数αa，并与桑塔纳管翅式散热水箱的气侧换热系数进行了对比，结果表明，此散热水箱具有较高的换热系数。     

地源热泵系统在软土地区的传热研究

地源热泵系统的传热主要发生在埋管内的水与周围土体之间,结合昆山联排别墅区地源热泵项目,通过热响应试验分析埋管内水的温度变化,计算得出周围土体与水的换热量。利用comsol软件分析研究埋管周围土体的温度场变化,对周围土体的热平衡进行系统分析,为软土地区的地温能应用和地区可持续发展提供技术参考。     

缩放管内间隔插入旋流片的复合强化传热

提出一种复合强化传热方法,对四种不同间隔插入旋流片的缩放管进行了传热与流阻实验研究,并与普通光滑圆管、缩放管空管、内插旋流片的光滑圆管三种结构条件进行比较.通过综合评价,在实验范围内(3400相似文献   

旗形动态插入件宽度对圆管内油类介质对流换热的影响

探索了旗形强化传热元件宽度对管内油类介质的换热及流阻特性的影响。     

微肋管单相对流强化换热数值模拟

利用计算流体力学和数值传热学的方法,采用非一致网格,应用Fluent软件对3种型号微肋管管内的单相流动与传热性能进行了三维数值模拟计算和理论分析,研究了管内流体的雷诺数及管子几何尺寸对其流动与传热性能的影响,其计算结果与实验结果基本吻合．结果表明：当10000〈Re〈120000时,与圆管相比,微肋管的努塞尔数分别达到了光滑圆管的1．88、2．08和2．48倍,而阻力系数为光滑圆管的1．60、1．68和1．72倍．     

F12在螺旋线圈管内的流动沸腾特性

本文报道了Ｆ１２在插入两种不同丝径的小间距螺旋线圈时管内的流动沸腾传热及流阻特性，选取适当的螺旋丝径与较小的间距，内插线圈管的流动沸腾换热系数可达光管的２．１倍，而其流阻增大不到２．５倍，相应的热力性能系数最大可达８．１４。该法可用以强化制冷蒸发器及ＯＡＫ系列套片管式蒸发器的传热。     

螺旋槽管内的流态显示及传热和流阻的研究

螺旋槽管是六十年代发展起来的高效换热元件,它能有效而又经济地将湍流促进技术用于单相流体的强化传热,因此引起了国内外的广泛重视.我院化工所热过程室也对它进行了两年多的研究,并成功地用于甲醛余热锅炉中.但是这种管子究竟是利用螺旋流还是利用湍流边界层的分离强化传热,国内外还有争论,最优参数的选择亦未有定论,在这方面国外还在不断进行深入研究.为了搞清传热强化机理,我们用氢气泡示踪技术进行了流态显示实验,发现管内同时存在螺旋流和边界层的分离,在不同条件下两者的比例也不同.另外对十条不同参数的管子进行了传热和阻力实验,基于动量和热量传递的相似性原理及统计分析方法,建立了可供工程设计用的半理论半统计的数学模型,并用这些模型进行了参数最优化计算.     

六棱柱滚筒冷渣机传热效率影响研究

冷渣机是CFB（circulating fluidized bed）锅炉的重要辅机,其传热效率对CFB锅炉的连续稳定运行发挥着重要作用,为了进一步分析颗粒传热效率的关系。以一种多管式六棱柱滚筒冷渣机为研究载体,冷渣管内高温灰渣颗粒为研究对象,基于离散元方法及其数值模型,运用商用软件EDEM（extended discrete element method）来模拟分析高温灰渣颗粒在冷渣管内的传热过程。将颗粒温度T规范化处理为量纲温度T?,以平均温度、温度概率密度函数T-PDF和颗粒运动规律为指标定量分析滚筒转速和颗粒直径对灰渣颗粒传热过程的影响。其中,六棱柱冷渣管边长L=200 mm,长500 mm,壁厚10 mm,管初始温度360 K,颗粒初始温度1200 K。结果表明：颗粒的传热效率随着转速的增加而增加,n=10 r/min相对于n=4 r/min的散热效率增加了61.1%;颗粒的传热效率随着粒径的增大而减小,d=5 mm相对于d=3 mm散热效率的下降了30.7%。转速是通过翻转次数来影响传热效率,粒径是影响接触点碰撞次数来影响传热效率。     

SO_2气体换热器的强化传热及优化设计研究

本文以二氧化硫气体换热器为例,分析研究了弓形隔板管壳式气体换热器在管内与管隙间由于流体能量损耗分配的不合理性而对换热器传热性能所造成的不利影响,并提出了以换热器壳程气体纵向冲刷为结构特征的双面整体形低翅片管换热器的传热优化设计方法,使得换热器的总传热系数在管内与管隙间气体总压降不变,气体流量不变以及传热温差不变的条件下,比原弓形隔板管壳式气体换热器的总传热系数提高80%。总传热面积减少42%。