自动布管-布杆折流杆换热器软件设计

该文作者参与开发了一种自动布管-布杆折流杆换热器软件,可以计算换热器的结构参数,并能进行CAD二次开发,自动绘制工程图,统计换热管数目、折流圈数目,大大减少设计人员的工作量.针对该软件,对壳体内径Ds=0.325 m的折流杆换热器,分析研究了换热管径对换热管数目和换热器面积的影响;研究结果表明:随着换热管径的增加,换热管数目逐渐减小;对于单管程换热器,随着换热管径的增加,换热器面积先增加,后减小,当换热管径do=22 mm时,换热器换热面积达到最大值;对于双管程换热器,随着换热管径的增加,换热器换热面积逐渐减小.     

不同计算方法所得扁管直翅换热器翅片肋效率的比较

采用数值计算方法对翅片管管片式换热器的肋效率进行了计算和分析,研究扁管肋片厚度、导热系数等因素对肋效率的影响,得出翅片管管片在局部换热系数和平均换热系数下,肋效率的对比分析.     

涡产生器强化圆管管片式换热器传热数值分析

涡产生器式管片式换热器有着不同于传统管片式换热器的强化传热机理,其结构简单,强化传热效果明显.用数值方法分析了涡产生器式圆管管片式换热板芯单个圆管翅片区域内的传热与阻力性能.计算结构根据某实际换热器结构放大确定,计算时选取Re范围为100～30 000.分析了平直翅片与涡产生器翅片传热单元局部及平均传热特性.单根圆管翅片单元有两个低换热区,涡产生器可增强圆管尾部的换热.两种换热板芯的传热能力均虽Re的增加而提高,在中等Re范围内,涡产生器可使传热有较大提高,而阻力增加较小.     

间歇运行对U形地埋管换热器换热特性的影响

为研究间歇运行对U形地埋管换热器换热特性的影响,以钻孔壁为界,将计算区域分为钻孔内和钻孔外两个部分,分别采用稳态导热解析计算模型和非稳态导热数值计算模型.分析了办公楼、商场和居住建筑3种间歇模式下的换热特性.在各种模式下运行1个月的计算结果表明,3种间歇运行模式比连续运行模式的换热量分别高45.57%,58.43%和88.05%,其中居住建筑运行模式下的换热量和钻孔壁面平均温度恢复最好.     

泡沫金属换热器压降与换热特性的实验研究

为研究泡沫金属应用于换热器的压降与换热特性,建立了一整套用于测试泡沫金属换热器的实验系统.实验结果表明孔密度为20PPI、孔隙率为90%的泡沫铜应用于换热器时换热性能有了很大的提高,在相同入口温度条件下温降约为光管时的3～4倍,同时压降也有一定程度的增加.分析了泡沫金属换热器产生压降及换热性能提高的主要原因.     

船用螺旋隔板换热器的实验与数值模拟

以螺旋隔板换热器作船用润滑油冷却器,冷却水和润滑油分别在管程和壳程呈逆流流动,对船用螺旋隔板三维翅片管换热器的传热与压降性能进行了实验研究,结果表明在壳程雷诺数相同条件下,三维翅片管的壳程努塞尔特准数是光滑管的2.1~2.8倍,而压降约为光滑管的2.2倍.同时,利用Fluent6.3软件对船用螺旋隔板三维翅片管和光滑管换热器的传热与压降性能进行数值模拟,结果表明螺旋流条件下三维翅片管与光滑管相比,具有更大的强化对流传热作用.对于船用螺旋隔板三维翅片管换热器,壳程努塞尔特准数和压降的数值模拟结果与实验计算值吻合良好,最大偏差分别为6.6%和10%.     

圆管管翅式换热器耦合传热数值方法研究

为了研究圆管管翅式换热器流动与传热特性,采用分区求解、边界耦合的方法对圆管管翅式换热器进行三维数值模拟,通过模型实验值对比验证了肋侧流动通道对流换热系数h的数值解,研究了翅片间距对换热器传热性能的影响.研究结果表明:当空气进口速度uin较小时,非耦合分析的数值解与实验值更为接近;当空气进口速度uin大于5m/s的时候,耦合方法得到的数值解与实验值之间的误差小于2%,所得结论为数值设计管翅式换热器提供一定的参考.     

攻击角对涡产生器式管片换热器换热影响的数值分析

通过数值模拟的方法,研究了涡产生器攻击角在15°~45°之间变化时对错排圆管管片式换热板芯换热与阻力特性的影响.分析了不同攻击角的涡产生器强化板芯的局部对流换热系数、横向平均Nux以及平均对流换热系数、阻力系数的变化规律,为进一步提高换热器换热性能提供了理论依据.     

基于Simulink的间歇传热动态特性仿真系统开发

传统夹套式换热器的设计工作量大、效率低,为了提高其设计效率,基于Matlab软件的Simulink仿真模型库,开发了夹套式换热器设计软件.该设计方法既可以对夹套式换热器的间歇传热动态特性进行仿真,也可以对相关参数的影响进行分析.算例分析表明:通过仿真能够得到间歇传热动态特性仿真曲线,为提高换热器的使用效率提供一些依据.该方法参数修改简单直观、设计效率高,具有很好的工程应用价值,为夹套式换热器的间歇传热分析提供了一个新的思路.     

兰州地区土壤热物性参数计算及垂直U型管非稳态温度场模拟

根据兰州地区土壤性质及气候特点,计算出马兰黄土的热物性参数.利用Fluent软件对垂直U型管与土壤之间的耦合换热进行非稳态数值模拟,得出夏季向土壤放热、冬季从土壤吸热两种工况下地埋管出水温度和总换热量的变化规律.结果表明:地埋管间距为4m时,土壤热交换系统可以满足热泵机组夏季使用要求,但不能满足冬季使用要求.     

强化换热螺旋管成型工艺及其自动化设计

螺旋管以其独特的构造在换热器设计中倍受青睐,其强化换热性能的研究必须以螺旋管的精确制作为前提.基于三点确定一个圆的原理以及螺旋升角计算方法,设计了以三个模具靠轮为支点,通过伺服电机并借助精密线性滑动电位器和PID闭环控制位置编码调整靠轮位置,达到准确确定螺旋管参数并自动化加工制作的目的.模具靠轮采用耐磨钢车制,设计适于弯制304不锈钢管外径6～50 mm,螺旋径100～700 mm,螺旋节距10～50 mm,工作过程由软件控制,平均制作速度为0.6 m/min,成品螺旋管螺旋径和螺旋节距最大误差分别为-3%和-4.3%,螺旋管管径截面最大圆度误差为0.09 mm.     

船舶冷库蒸发器建模的MATLAB实现

文章介绍了采取分布参数法对船舶冷库蒸发器进行分段建模的方法，通过对蒸发器稳态传热状况下内部换热过程的分析，对两相区和过热区分别建立换热计算模型。使用MATLAB语言编程计算，最终得到蒸发器的稳态参数模型。模型的计算结果经过实验验证。真实可靠，可用于制冷系统的建模和蒸发器设计结果验证。     

发动机排气热能回收装置壳程侧流场的数值模拟分析

应用FLUENT软件对排气热能热交换器壳程侧流场进行数值模拟,采用GAMBIT网格生成技术建立物理模型,在FLUENT中采用合适的计算模型、差分格式及边界条件,对计算结果进行后处理分析.计算结果表明：排气在壳程的入口速度越大,对管程冲刷越强烈,排气的湍流度也越大,换热效果也就越好;压差随着排气速度的增加而增加,流速越大排气温差越小,换热效果越好.     

寒冷地区高速公路收费站太阳能土壤源热泵空调采暖系统设计

寒冷地区高速公路收费站采用太阳能为浅层土壤补充热量,可以解决地埋管换热井区域浅层土壤温度下降的问题,从而保证供暖效果,提高系统运行效率。就寒冷地区高速公路收费站太阳能土壤源热泵空调采暖系统进行了设计。     

高温超导电机力矩管漏热分析

力矩管是高温超导电机中的一个重要部件,起着绝热、支撑转子及传递转矩等多项重要作用.由于超导线材工作在深低温环境,处于低温与常温之间的力矩管是高温超导电机的主要传导漏热源之一,它的漏热量直接影响了配套制冷机的制冷功率,进而影响到电机系统的总体效率.因此,进行力矩管的漏热分析尤显重要.文中应用测试仪对力矩管复合材料的导热系数进行了测试,对其漏热分别进行了理论计算、有限元分析及低温测试.漏热分析及试验结果表明:该力矩管方案满足高温超导电机总体性能要求,同时该计算方法同样适用于其他类似应用场合的力矩管设计.     

对流换热系数的反求方法

针对对流换热系数影响因素多,求解困难,传统的数值计算多采用试凑法,人工修改对流换热系数,使最后边界温度的计算值与测量值吻合,但是收敛缓慢耗费人工.基于反问题分析原理,结合无约束优化思想,提出了一种求解对流换热系数的方法,解决了这一问题.     

汽车管芯式散热器的热力特性

对管芯式散热器试件进行传热与阻力试验研究,得出在一定雷诺数范围内管芯式散热器试件的空气侧对流换热系数和阻力系数的准则关系式,理论计算值与试验值的最大相对误差为6.61%.并分析得出水管排数对散热器试件换热性能和空气阻力的影响关系.     

汽车管芯式散热器的热力特性

对管芯式散热器试件进行传热与阻力试验研究,得出在一定雷诺数范围内管芯式散热器试件的空气侧对流换热系数和阻力系数的准则关系式,理论计算值与试验值的最大相对误差为6.61%.并分析得出水管排数对散热器试件换热性能和空气阻力的影响关系.     

扁管连续肋肋效率三维数值模拟

用有限元法对扁管连续肋肋效率进行了分析计算。比较了肋片厚度、管间距等参数对顺排扁管和错排扁管连续肋肋效率的影响，并与扁管连续肋肋效率简化计算公式的计算结果进行了比较。同时，用等步长优化方法对管间距进行优化设计，确定了最佳肋效率时顺排扁管和错排扁管的管间距．     

辐射换热对高真空多层绝热管道漏热量计算的影响

为了实现用表面温度法在线测量高真空绝热管道的漏热量,需要全面研究绝热管道表面与环境之间的换热.建立了多层绝热管道热量传递模型,通过计算管道漏热量与环境温度之间的关系,分析了辐射换热对管道漏热量计算的影响.结果表明,当管道表面黑度较小时,辐射漏热量所占的份额在20%左右,但当管道表面黑度较大时,辐射漏热量所占份额达到60%左右,并且环境温度越高,辐射换热对漏热量计算的影响越大.