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發(fā)布時間:2021-09-11 06:56  
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De BF和Catalano LA等人近提出一個新型沉浸粒子換熱器,它使用非常小的固體顆粒作為中間媒介來執(zhí)行兩個氣體在不同的溫度之間流動的熱傳導,開發(fā)了一種一維模型的理論計算換熱管長度,確保規(guī)定的熱交換和評價粒子特性的影響;提供了一個數(shù)值程序設(shè)計優(yōu)化熱交換器的其他幾何參數(shù),比如直徑和角度的入口和出口管道和粒子注入模式。而管殼式換熱器的流動傳熱特性是評價其結(jié)塘、池漏的關(guān)鍵,也是進行有效預測的前提條件。對用于火力發(fā)電廠的換熱器,換熱溫度通常提供高于8000C,為了滿足這一條件,熱交換器應該選區(qū)特殊的材料一一陶瓷,Monteiro DB等人門用CFD模擬來評估雷諾數(shù)在500到1500之間時傳熱因子和摩擦因子,比較了模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)。
對管殼式換熱器強化管外傳熱進行了數(shù)值模擬研宄,提出并分析了一種新型的傳熱強化元件——旋流片作為管殼式換熱器管隙間支撐物的傳熱強化機理。但是,管殼式換熱器結(jié)垢對其內(nèi)部流動換熱性能影響的研究相對較少。在實驗基礎(chǔ)上,采用周期性單元流道模型數(shù)值模擬了旋流片產(chǎn)生的衰減性自旋流的流動和傳熱特性,并采用分段綜合因子分析了傳熱強化的機理。結(jié)果顯示,旋流片能起到擾流作用,并使流體強烈地沖刷傳熱管壁面強化傳熱。
有旋流片段的綜合因子,尾流段的綜合因子接近于,在自旋流段的綜合因子,應當充分利用自旋流段低阻的特點對換熱器進行優(yōu)化。在污水流量變化的情況下,分別測試了沉浸式換熱器在冬、夏季的傳熱系數(shù)。對復合波紋板片的板式換熱器的換熱阻力特性進行了數(shù)值模擬研究,采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,分別選用層流和瑞流模型,數(shù)值計算得到復合波紋型板式換熱器內(nèi)部的速度場,以及復合波紋型板式換熱器在不同數(shù)范圍內(nèi)的換熱準則方程式和摩擦系數(shù)關(guān)系式,證明了用數(shù)值計算方法研究復合波紋型板式換熱器流動與換熱性能的可行性。東北大學的尹俊以乂為開發(fā)平臺,利用數(shù)據(jù)庫技術(shù),建立了獨立、幵放、數(shù)據(jù)共享、運行可靠的傳熱介質(zhì)物理性能數(shù)據(jù)庫,并實現(xiàn)了這些數(shù)據(jù)庫的動態(tài)查詢。
采用計算流體軟件對連續(xù)型螺旋折流板換熱器的流動傳熱特性進行了數(shù)值模擬研究,對連續(xù)型螺旋折流板換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化分析研究。目前,原穩(wěn)站管殼式換熱器運行效果多人為經(jīng)驗判斷,不能及時準確地對運行效果、存在問題進行診斷。上海交通大學的曾偉平在研究板式換熱器的換熱和壓降過程中,先從單相流在板式換熱器流動出發(fā),建立了單相的換熱和壓降模型,獲得某種具體板型的換熱及壓降關(guān)聯(lián)式系數(shù),提出兩相流在板式換熱器中換熱的換熱關(guān)聯(lián)式和壓降公式。水一水換熱器,用扁換熱管代替圓換熱管使之兼有兩種換熱器的優(yōu)點。為了便于對比,同時設(shè)計制造了一臺傳統(tǒng)管殼式換熱器。采用單相水為工質(zhì),對扁管殼式換熱器進行了大量的實驗研究,分析管程流量,殼程流量等因素對其傳熱和阻力性能的影響。
單弓形折流板管殼式換熱器物理模型復雜,因此選用適應性強的正四面體和金字塔形非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,使用GAMBIT劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格的數(shù)量直接決定了計算速度和精度。運用熱力學能耗分析法,分析了管殼式污水換熱器中軟塘的厚度對換熱強度、流動壓降及其有效能損失的影響。網(wǎng)格過少,將不到流場的流動特性;網(wǎng)格過多,一方面會嚴重消耗計算機資源,另一方面大量的數(shù)值耗散積累會影響計算結(jié)果的正確性。所以進行網(wǎng)格的獨立性驗證時十分必要的。以一個單弓形折流板管殼式換熱器模型為例進行網(wǎng)格獨立性驗證。共三套網(wǎng)格:換熱器整體均為四面體,終網(wǎng)格數(shù)量為1,521,014個;殼程為四面體網(wǎng)格,管程及殼程進出口管為六面體網(wǎng)格,終網(wǎng)格數(shù)量為I ,952,621個;由面到體依次畫網(wǎng)格,終網(wǎng)格數(shù)量為2,175,849個。后面兩套網(wǎng)格計算結(jié)果相差小于60%綜合考慮計算精度與計算花費,選取第二套網(wǎng)格:終網(wǎng)格數(shù)量為1,952,621個。