螺旋折流板列管式换热器在轮机工程中的应用

介绍了螺旋折流板列管式换热器的结构特点,对其流动换热的机理以及影响因素作了分析,并的对其在轮机工程中的适用问题提出了看法。     

新型折流板装置运动机构优化研究

随着燃机动力的发展,现有活动式折流板装置在动力试验尾气折流中已无法满足未来的使用要求。针对现有折流板装置的不足,采用将折流板气流冲刷面与车辆通过面分离的方法,提出一种新型折流板方案,并对新型方案的车辆通过面和运动执行机构进行优化,以降低装置的重量及对动力源的需求。最后对新型装置的性能参数进行分析,为后续设计提供参考。     

新型折流板装置结构技术研究及其拓扑优化探讨

折流板是保证发动机尾喷试验能够安全进行的重要保障装置,随着飞机发动机类型的多样化,对折流板的性能也提出了更高的要求。首先综述国内外新型折流板装置研究的最新技术进展,并对各个方案的优劣进行比较。针对各新型折流板方案中共同存在的问题,对新型折流板装置的拓扑结构进行研究,并对比优化准则法和数学规划法在折流板拓扑优化中的求解效率。经过优化后,折流板车辆通过面的质量较现有装置下降31.9%,可以降低新型折流板升降过程中对于动力源的需求。     

船用板式换热器的脉动流强化换热研究

针对板式换热器效率低和易结垢等问题,采用脉动流强化板式换热器。利用数值模拟的方法对脉动流场下板式换热器通道内流体的流动和换热特性进行分析研究,并采用相关试验数据对数值模拟结果进行验证。研究结果表明：船用板式换热器的总传热系数随着质量流量的增加而增加,而强化换热因子则表现为先增加后减小的状态,各脉动频率下的强化换热因子均大于1.000,其最大值为1.258,这表明脉动流的加入有利于提高板式换热器的强化换热效果。同时,利用自主设计的试验台,将试验结果与模拟的努谢尔特数和压降进行对比分析,发现其表现出一致的规律性,最大偏差分别为12%和10.6%。研究结果可为脉动流强化换热的工程应用提供重要参考。     

可调角固定板在实船中的应用

为减轻船舶建造中接线盒、火警探头、广播、球型白炽灯等小型设备底座的质量,增加小型设备安装的便捷性和灵活性。采用可调角固定板代替传统的面板加支腿样式的底座,并从设计和施工方式等方面对可调角固定板进行分析。研究表明：可调角固定板可有效减轻舾装件质量,节省焊接施工的人工成本和焊料成本。研究成果可为可调角固定板在实船中的应用提供一定参考。     

阻流板水动力机理的初步计算研究

采用FLUENT软件对阻流板产生作用的水动力机理进行了初步的探讨,将带有阻流板的三维船体简化为二维船型,达到对共性机理进行研究的目的。对计算方法和计算条件进行了详细的介绍,比较了不同高度阻流板产生的影响,对计算可靠性进行了考察,捕捉了各种情况下流场中的流动细节。     

船用换热器三维流场数值模拟

采用Pro/E软件对闭式机舱淡水海水换热器的三维建模,利用FLUENT软件对该换热器壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,分别以壳程总压降、总传热率、速度这三个方面作为综合衡量标准,分析具有不同折流板弦高、折流板数目的几种淡水海水换热器模型的速度场、温度场和压力场。结果表明：随着折流板数目的增加,壳程流体的压降逐渐升高,出口温度逐渐减小;随着缺口高度的增加,壳程流体的压降明显下降,出口温度也明显增加。     

螺旋列板对立管涡激振动的影响

为更好地理解螺旋列板对涡激振动(VIV)的影响,采用大涡模拟(LES)的方法,对长径比为10的立管和不同螺距、螺高的螺旋列板进行模拟分析。结果表明:附加螺旋列板加大了顺流向的阻力,并且在螺高一定时,阻力随着螺距的加大而增大;与螺距相比,螺旋列板的高度对立管VIV的影响更大,且随高度增大,抑制效果越好。     

换热器物理防垢技术的研究及应用

舰船上换热器、锅炉的结垢现象十分普遍，目前较多采用化学防垢和定期除垢方法，效果不理想。文章介绍了主流物理防垢技术的现状和应用发展，并对物理防垢技术在舰船上的应用做了分析与展望。     

高炉煤气余热锅炉数值模拟与传热系数的修正

应用CFD软件对某高炉煤气余热锅炉进行数值模拟,研究了余热锅炉内部的流动和温度分布,分析了各部分烟道中的换热情况以及流场对换热的影响。将数值模拟与热力计算数据进行比较,根据分析结果,提出了修正热力计算中影响传热系数相关参数的建议,为提高热力计算的精度提供依据,文中的研究可为同类余热锅炉的设计提供参考。     

船用斜齿轮时变接触线对齿面摩擦力及摩擦扭矩的影响研究

文章在计算斜齿轮时变接触线基础上,采用数值编程快速计算主动轮齿面摩擦力和齿面摩擦扭矩。通过分析齿面摩擦力和齿面摩擦扭矩的均方根以及波动率后可知,时变接触线的波动是影响齿面摩擦力以及齿面摩擦扭矩的主要因素。在文中选定的参数范围内,齿面摩擦力的波动和齿面摩擦扭矩的波动与时变接触线的波动变化规律基本一致,呈现出一种10°-20°和20°-30°的变化规律,为工程减振降噪提供了理论参考。     

水下航行器小通道内蒸汽冷凝换热计算分析

针对水下航行器用冷凝器的结构特性和使用环境,建立冷凝器中小通道内蒸汽冷凝换热过程的焓值模型,对流换热系数模型和压力模型。根据4种不同的换热系数计算式,求解对应关系式下的焓值、温度、压力和干度仿真值,并结合实验数据进行对比分析,得到在单相区采用 D-B关联式,在两相区采用 A-R关联式,计算的结果误差最小。并以此为基础,对小通道的截面尺寸进行计算分析,计算结果表明：当通道截面宽度为6 mm时,小通道具有较好的流动换热能力,为水下航行器的工程设计提供重要参考。     

板翅式换热器的热工性能和压阻特性实验研究

以某型号的板翅式换热器进行热工性能和压阻特性的实验研究,根据实验数据利用MATALB中的polyfit函数拟合出换热量、空气流量、空气进口温度、空气侧压降以及传热系数随变频器的频率变化关系。可为板翅式换热器的结构设计和性能改进提供依据。     

焊接温度场中复合换热系数的分析

在焊接温度场的模拟中,换热系数与焊件的冷却过程密切相关.根据传热学的相似理论,计算随时间变化的对流和辐射系数,将其转换为复合换热系数,实时地加入到温度场的计算过程中去,模拟得到焊件在空气中自然冷却时的温度场.与采用恒定换热系数得到的结果比较,文中提出的确定和施加换热系数的方法更为合理.     

以泡沫金属为吸液芯的纳米流体热管传热性能试验研究

从热管的吸液芯对传热性能的影响出发,分别对以铜材泡沫金属和丝网为吸液芯的热管进行了传热性能试验研究,两种热管的工质都为质量浓度为1％的Al2 O3纳米流体。试验结果显示泡沫金属吸液芯热管在等温性、换热系数和传热极限等方面都要比丝网吸液芯热管更好,泡沫金属吸液芯热管的传热性能要优于丝网吸液芯热管。     

基于ANSYS的船舶维修背水焊接残余应力及温度场模拟计算研究

根据船体背水焊接的特点,结合材料手册确定的材料高温热物理参数,通过计算及与文献实验数据对比确定钢板—水强对流换热系数,解决了边界条件和热源加载问题。在建立平板堆焊有限元模型的基础上,采用段状高斯热源进行背水焊前预热和背水堆焊温度场及应力场的数值模拟,为提出达到船级社质量要求的工艺方案提供理论依据。     

核动力装置中两相相间换热边界限制对于换热计算的影响分析

在开发系统程序时,经常发现相间换热系数过大导致程序计算两相流动时出现物性错误,从而导致计算失败。因此采用RELAP5使用的相间换热系数限制关系式对相间换热系数进行限制,采用水平环形雾状流、垂直环形雾状流2种工况进行计算,计算结果表明,单纯的采用RELAP5使用的相间换热系数限制关系式并不能使计算稳定,必须减小该相间换热系数限制关系式的最大值才能使得计算稳定。同时,不同空泡份额下能够稳定计算两相流动的相间换热系数最大值限制不相同,且相间换热系数值的大小对空泡份额的计算有很大影响。     

超大型气体运输船(VLGC)绝缘全局导热系数k的数值计算方法研究

VLGC低温独立液罐的绝缘敷设为标准配置,其起到隔热的作用,使得外界进入的热量达到较小值,减少低温LPG液体的气化。全局导热系数k值（单位为W/(m2?℃)）则是衡量绝缘系统隔热效果的重要参数。根据热力学理论,提出了一种k值的数值计算方法,并能够满足工程应用的精度。通过该方法快速计算得到的k值,可以作为合同设计阶段压缩机选型和成本预估的依据。