管式换热器在混合气体余热回收中的传热优化

论文摘要

为了研究高温混合气体在管式换热器中的传热特性,基于k-ε湍流模型、传热理论和Maxwell-Stefan扩散理论建立三维稳态数值模型,分析物质扩散条件对换热器温度场分布的影响。对换热器进行参数化分析,如冷热流体入口温度、速度,并从?的角度探究换热器的热传递效率。研究发现,物质扩散改变了混合气体中各组分的分布,使在传热中占主导地位的氢气发生回流扩散,反复换热,消耗高温流体热量,降低了换热器的传热性能,与未考虑物质扩散因素相比,等效传热系数从16.564 W/（m2·K）降为15.955 W/（m2·K）,且在一定的工况参数范围内,换热器的效率在10%～30%之间,冷却效果明显。

论文目录

• 1 数学模型
•   1.1 计算模型的简化
•   1.2 非等温流动模型
•   1.3 Maxwell-Stefan模型
• 2 物理模型
•   2.1 几何模型
•   2.2 网格划分
•   2.3 边界条件及参数化计算
•   2.4 准确度验证
• 3 结果与讨论
•   3.1 物质扩散对传热的影响
•   3.2 流体入口条件对传热的影响
•     3.2.1 热流入口速度的影响
•     3.2.2 冷流入口速度的影响
•     3.2.3 冷流入口温度的影响
•     3.2.4 热流混合比的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 串禾,段洋

关键词: 管壳式换热器,混合气体,物质扩散,效率

来源: 重庆大学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 动力工程

单位: 重庆大学电气工程学院,重庆大学城市建设与环境工程学院

基金: 科技部国家级重点(十三五)科研基金项目(2016YFC0700705)~~

分类号: TK172

页码: 82-91

总页数: 10

文件大小: 521K

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