一种模拟竖直地埋管换热器的热响应因子

为了快速并准确地计算钻孔群地下土壤和钻孔内流体的温度,在现有的模拟竖直埋管长期换热的模型基础上,提出了一种新的计算竖直地埋管钻孔域温度响应的响应因子——单位矩形脉冲热负荷作用下热响应函数(δ-函数).通过将δ-函数与快速傅里叶变换相结合来提高δ-函数的模拟速度,将该响应因子及算法与g-函数进行了精度和计算速度的对比.结果表明:该响应因子及算法不仅与g-函数有相同的计算精度,而且计算速度有显著的提高,当模拟5×8的钻孔群30a的温度响应时计算时间不到90s.     

列管换热器防振设计判据的研究

对Ｔｈｏｒｎｇｅｒｎ公式进行了动力学修正和讨论，得到更符合实际的防振判据，为工程设计提供了新的参考依据     

热管换热器翅片积灰的研究

热管换热器运行时翅片积灰是影响它推广使用的关键之一,本文在摸拟的烟道内进行了翅片积灰与翅片间隙,流体流速的研究。提出已在实际运行中被验证的参数,供设计者参考。     

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。     

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