利用流固耦合分析的板翅式换热器锯齿型翅片多目标优化

采用数值模拟方法,从流固耦合的角度,对板翅式换热器常用的锯齿型翅片进行了流动、换热和承压能力等综合性能的分析及结构优化。通过分析基于多组参数点计算结果生成的Full2nd-Order Polynomial响应平面,研究了翅高、翅厚、翅距、节距对翅片流动、换热及应力分布的影响。在此基础上,结合响应面和多目标遗传算法,选取j因子、f因子和最大应力作为目标函数,对锯齿型翅片进行多目标优化,提出了3种优化翅片结构,并将初始结构与优化结构进行了对比。结果表明:最大应力位于第1排翅片直角边和隔板相连的部位,翅片节距对换热影响最大,翅厚对流动阻力影响最大,而翅片间距和翅厚对应力影响最大;优化结构3相对于常用结构的热性能因子增加了10.62%,最大应力减少了7.9%。研究结果为板翅式换热器锯齿型翅片的优化设计提供了理论指导。     

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     

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．     

换热器网络窄点区物流分枝选择原则的分析

为了获得最小能量需求的换热器网络，可通过窄点设计法来确定是否有必要进行物流分枝．本文分析了物流分枝与物流匹配、换热器个数之间的关系，阐明了物流分枝的位置和分枝热容流率的大小．通过热容流率各矩阵和热负荷矩阵的系统分析，设计出物流分枝网络     

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。     

U形管热交换器振动频率的研究

本文对U形管换热器管束的固有频率进行了理论分析和实验研究。运用Hamilton变分原理推导了半园弧管振动的微分方程;提出了计算U形管固有频率的模型,得到了计算U形管固有频率的理论计算公式。根据不同的边界条件,推导出U形管的频率方程。用数值方法解频率方程,得到了计算各种U形管固有频率的频率参数并与实测值进行了比较,结果表明,理论计算值不必修正就可应用,方法简便,适合于工程计算和预测校核。     

换热器(火用)分析与热经济学分析

对换热器的热量(火用)损失和(火用)效率进行了分析。指出为取得较高的(火用)效率,传热单元数和水当量比应仔细选择,它们有一最佳值。对换热器进行了热经济学优化计算,得出换热器最佳参数与燃料种类、发热量、价格、换热器传热系数、烟气进换热器温度和换热器单位传热面积投资有关,并对它们之间的关系进行了讨论。     

传导面积及轴向导热对高温换热设备管口区传热的影响

对高温换热设备管口区的传热进行了深入的分析。采用数值计算方法着重研究了管口单元传导面积和管段轴向导热对管口区温度场的影响,得到了管口最高温度与延伸管段长度之间的关系。将计算结果与不考虑这两个因素时的已有结果进行了比较,表明对于高温换热设备管口结构的控温防护而言,其影响是不可忽略的。     

增效射孔方法浅析及现场应用

本文阐述了增效射孔的概念及分类,分析了内置、外置式的优缺点;通过现场实例验证复合射孔在现场的应用,对外置式的增效射孔研究发展及工艺进行了探讨。     

换热器液压胀接技术的应用

本文通过一种新型联接管板和换热管胀接技术中液袋式液压胀管的结构、工作原理及使用要求概述,并与传统的机械胀管分析比较,粗略介绍了几种其它的胀接方法及其局限性,指出液袋式液压胀管优点,表明液袋式液压胀管是一种结构更加合理、应用更加广泛的胀接技术。对今后的设备制造中管板和换热管胀接具有重要的指导作用。