换热器强化传热论文_刘佳丽,范显旺

导读:本文包含了换热器强化传热论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:换热器,螺旋,源热泵,阻力,数值,污水,波纹管。

换热器强化传热论文文献综述

刘佳丽,范显旺[1](2019)在《车用百叶窗翅片管式换热器对空气侧强化传热作用的研究进展》一文中研究指出百叶窗翅片管式换热器是车用换热器主要选型之一,其结构对空气侧强化传热作用有着极其重要的影响。本文总结了近几年来国内外在百叶窗翅片管式换热器的结构参数对空气侧强化传热影响方面的研究,包括翅片间距、管排数、翅片高度、百叶窗开窗角度、翅片厚度及翅片形状对空气侧换热系数、压降的影响。最后,在百叶窗结构的基础上,提出了在翅片上打孔形成百叶型多孔翅片来进一步强化空气侧换热的建议。(本文来源于《内燃机与配件》期刊2019年17期)

王珂,赵书培,刘遵超,王丹,马璐[2](2019)在《异形片式倾斜折流栅换热器壳程强化传热数值模拟》一文中研究指出采用CFD软件FLUENT,Standard k-ε模型,借助数值模拟方法对异形片式倾斜折流栅换热器和常规帘式折流片换热器流动传热性能进行研究,并利用场协同理论分析异形片式倾斜折流栅换热器的折流栅不同倾斜角度对壳程传热性能的影响。结果表明:壳程雷诺数在6 000—10 000范围内,同常规帘式折流片换热器相比,异形片式倾斜折流栅换热器折流栅与折流片平行排布时,壳程传热系数和综合性能分别增加12.7%—13.9%和6.4%—7.6%;折流栅和折流片交错排布时,壳程压降降低18.45%—19%,壳程综合性能略高于常规帘式折流片换热器;异形片式倾斜折流栅换热器折流栅倾斜25°时,壳程传热系数和综合性能最好,且速度场和温度场协同性最优,因此25°为异形片式倾斜折流栅换热器最优倾角。(本文来源于《化学工程》期刊2019年08期)

徐森森,刘寅,袁冬颜[3](2019)在《基于埋地换热器的强化传热研究现状及展望》一文中研究指出地埋管换热器作为直接与岩土接触进行取/释热装置,其换热性能决定了土壤源热泵系统的运行效率。地埋管换热器强化传热研究旨在提高土壤源热泵系统运行效率及地能利用率。通过对土壤源热泵地埋管换热器的研究进行综述,论述了地埋管换热器的研究现状及发展动态,分析影响地埋管换热器换热的主要因素及强化换热措施。兼顾理论知识及工程特点,提出目前研究存在的问题,指出日后研究方向及重点,并对土壤源热泵的发展进行展望。(本文来源于《流体机械》期刊2019年06期)

罗涛[4](2019)在《波纹套管换热器内TiO_2-水纳米流体强化传热特性研究》一文中研究指出随着经济的发展,人类活动对于能源资源的需求量日益增加,能源短缺问题也日渐严峻,因此提高能源资源的利用效率就显得很有必要。在工业生产中,换热器等设备的能量消耗很大,因此对换热器进行改进,提高换热效率对于能源的节约以及降低工业生产成本都有着重要的意义。本文主要从两个方面对套管换热器进行改进。首先,针对管程结构,使用能同时扰动壳程和管程流体的波纹管代替了光滑的圆管。其次,针对传热工质,本文采用导热能力更强的新型换热工质-纳米流体替换了传统的换热工质。为了探究波纹管和纳米流体的使用对套管换热器内传热和流动的影响,本文通过实验和数值模拟方法,分别探究了Ti O2-H2O纳米流体在波纹套管换热器内的流动和传热特性。本文的主要工作和成果如下:(1)采用两步法配制了叁种不同质量分数(ω=0.1wt%、0.3wt%和0.5wt%)的Ti O2-H2O纳米流体,利用沉降法对其稳定性进行了研究,并获取其物性参数。(2)搭建了波纹套管换热器实验台,进行了壳程为热流体、管程为纳米流体的实验研究,并将实验结果与同尺寸下的光滑套管换热器进行对比。结果表明:波纹管和纳米流体的使用,能有效地增强套管换热器的总体换热效果,主要表现在传热单元数和效能的提升上,但是通过对管程纳米流体的综合评价发现,纳米流体在波纹管内流动的综合性能不如同条件下纳米流体在光管内的综合性能。(3)在实验的基础上建立了数值模型,进行了壳程为热流体、管程为纳米流体条件下的数值模拟研究。分析了该情况下换热器内部的温度场、速度场以及流场的变化情况,进一步揭示了纳米流体以及波纹管的强化传热特性。(4)进行了管程为热流体、壳程为纳米流体的实验研究。结果表明:换热器的总体换热效果得到增强,但是纳米流体的增强换热效果相比第一种情况要稍弱,同时通过对纳米流体侧进行综合性能评价发现,纳米流体在波纹套管换热器的壳侧流动的综合性能要强于同条件下光滑套管换热器壳侧的综合性能。(5)进行了管程为热流体、壳侧为纳米流体的数值模拟研究,进一步分析了该情况下的温度场,速度场以及流场,揭示了该流动条件下换热器内部的传热和流动情况。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)

朱志阳[5](2019)在《污水源热泵污水换热器强化传热理论与实验研究》一文中研究指出城市污水可作为热泵的低位热源在污水源热泵领域中发挥重要作用,以缓解我国水资源短缺现状,城市污水具有稳定性、可靠性、蓄热性、经济性、环保性等优点。污水源热泵相对于其他热泵而言有着众多可取之处,不但对能源的消耗有所节约,而且还回收了城市污水热能,有利于我国资源可持续发展。污水在被长期利用的情况下,污垢的产生在所难免,所以在选取污水换热器的同时主要考虑以下几个方面:换热器的换热能力、后期维护清洗是否便捷、防腐能力、除垢抑垢能力等。换热器的换热能力作为研究根本,节能环保必须以提升换热效率为前提;后期清洗的便捷则可节约大量人力物力等;为了防止污水换热器管材腐蚀造成系统异常,必须使用防腐管材;污水换热器的自动除垢能力以及抑垢能力也在考虑之内。本课题设计了具有内插螺旋物的管壳式换热器并对其进行了强化传热性能的研究。为了在提高换热效率的前提下,解决除垢抑垢等问题,本课题提出了换热管内插可旋转螺旋物强化传热的方案,其中螺旋物有螺旋线与螺旋片两种。换热管内插可旋转螺旋物可增强管内流体扰动、提高流体紊流程度以增强换热,管内螺旋物旋转的同时还会对管壁的污垢产生刮擦作用,可在一定程度上防止或减少污垢的产生。为了符合实际工况进行研究,本文搭建了水平单管内插可旋转螺旋物实验台,得出两种内插螺旋物水平管在不同螺距或转速状况下的传热系数,与得出的传统管传热系数进行对比,再利用Fluent软件进行数值模拟并进行理论分析,采用理论与实际结合的方式验证实验结果的准确性。实验结果分析如下:(1)当转速不变,仅考虑螺距的影响时,内插螺旋线与螺旋片换热管的传热效果均随着螺距的减小而增强。相对于传统管进行对比,在转速为10 rad/s的条件下,螺距为10 mm的螺旋线的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到38.72%;螺距为10 mm的螺旋片的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到104.22%,最终选择螺距为10 mm的内插螺旋片换热管为宜;(2)当螺距不变,仅考虑转速的影响时,内插螺旋线与螺旋片换热管的传热效果均随着转速的增加而增强。相对于传统管进行对比,在螺距为10mm的条件下,转速为40 rad/s的螺旋线的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到54.07%;转速为40 rad/s的螺旋线的强化传热性能最佳,其传热系数的最高提升率达到135.96%;虽然在转速为40 rad/s的条件下,螺旋线与螺旋片的传热系数提升率达到最佳,但是综合运行成本、传热系数增长幅度、能否达到预期强化传热效果等多方面考虑,最终选择转速为10 rad/s的内插螺旋片换热管为宜。本文通过对换热管进行优化,不但强化了传热,还有效的抑制污垢的生成,在资源的有效利用方面更是有着很大的促进作用,并且还对环境有着保护的作用。(本文来源于《长安大学》期刊2019-04-26)

高兴辉,周帼彦,涂善东[6](2019)在《缠绕管式换热器壳程强化传热性能影响因素分析》一文中研究指出由于内部流场信息缺乏,结构参数对流体流动的影响规律不明确,致使缠绕管式换热器壳程强化传热机理不明晰,阻碍其设计准则的进一步规范化和通用。针对上述问题,对缠绕管式换热器壳程流体流动进行几何建模及数值模拟,并通过文献中实验数据进行验证,进而基于该模型对壳程流体流场特性进行详细分析,分析关键结构参数对其壳程传热与阻力性能的影响,并探讨其强化传热机理。结果表明:Realizable k-ε湍流模型可较为准确地描述壳程流体流动;在双对数坐标系内,壳程Nusselt数随Reynolds数的增大而增大,阻力系数f则呈线性降低的趋势;壳程Nusselt数随缠绕管直径d与平均缠绕直径D的增大而增大,随螺距S的增大而减小,阻力系数f则相反;缠绕管直径d对壳程流体传热与阻力性能的影响最大,平均缠绕直径D的影响最小;增大缠绕管直径d与平均缠绕直径D有利于破坏流体速度边界层,增强流体扰动,加快温升速度,强化壳程传热,而增大螺距S则使速度边界层变厚,减小流动阻力的同时降低温升速度,不利于壳程强化传热。(本文来源于《化工学报》期刊2019年07期)

王维[7](2019)在《外胀式螺旋波纹管强化传热机理及换热器优化研究》一文中研究指出换热器是在石油、化工、能源、电力等诸多工业领域应用广泛的一种关键过程设备。随着工业化的进展,以及能源和资源的枯竭,对换热器的高效性、紧凑性、低压降性和特殊性的要求越来越高。本文提出一种耐高压的外胀式螺旋波纹管换热元件,通过数值模拟方法对其内部螺旋流和脱涡流耦合作用下的流动机制和强化换热机理进行研究。采用对流传热熵产模型,分析了流体全局的传热和粘性耗散不可逆度,并与流动相结合,得出了各复杂流态对换热和阻力性能变化的影响。基于多目标优化理论,建立了同时考虑换热、阻力和综合传热因子叁个指标的评价体系。最后将螺旋波纹管应用于套管式换热器中,对换热器壳程的强化换热机理进行了研究,并对换热器管程、壳程流量匹配进行了多目标优化分析。采用雷诺应力模型和大涡模拟分别对光管、贯轴式波纹管和螺旋波纹管内湍流流动和换热特性进行数值预测,并与实验结果、实验关联式和相关文献报道的结果进行对比。结果显示,虽然大涡模拟方法对局部特征的把握更精细,但雷诺应力模型与大涡模拟方法均准确的预测了湍流在波纹壁面上分离涡的产生和再附着位置,以及脱涡流的回流强度。且在预测光管和波纹管的平均换热、阻力特性方面,二者的数值结果与实验结果和经验关联式之间的误差均在±10%以内,说明两种方法均具有较高的精确度。考虑计算效率的问题,本文采用湍流雷诺应力模型作为螺旋波纹管以及换热器的数值计算模型。针对贯轴式波纹管和不同结构的螺旋波纹管内流场、局部换热阻力特性、平均换热阻力特性进行对比分析,研究了螺旋波纹管几何结构对二次流、螺旋流和强湍流脉动叁种流态的影响,以及各流态对换热和阻力性能的作用。结果表明,螺旋流的产生对二次流和湍流脉动有弱化作用。随着波结高度的增加,二次流和螺旋流的强度均随之增加,而湍流脉动呈现先增加后减弱的趋势;随着波结间距的增加,二次流的强度几乎不变,螺旋流的强度逐渐增加,湍流脉动强度逐渐减弱。局部的换热和阻力特性表明,局部换热性能在波结迎风面处达到最大,而在二次流区域局部换热特性最小甚至低于光滑壁面处;局部阻力系数在波结入口和出口处达到最大,二次流作用的波结内部局部阻力最低。此外,螺旋流对换热有微弱的抑制作用,但对阻力的削弱更显着。基于Bejan的对流传热熵产模型,对螺旋波纹管内的局部传热和粘性耗散不可逆性进行了研究。边界层内流体的局部传热熵产分布,验证了第叁章的沿壁面分布的局部换热系数的结论。主流区流体的局部传热熵产分布表明,尽管二次流对边界层与壁面的换热不利,但增强了主流区流体之间的传热不可逆度。在强湍流脉动区域,传热不可逆度最低。通过局部阻力熵产的分布,明晰了流体粘性耗散不可逆的分布主要存在于光滑壁面的边界层内和二次流核心区附近。基于表面中心复合设计对螺旋波纹管以雷诺数、波结高度和波结间距叁个响应因子,提出了叁因子五水平试验方案。通过响应曲面法对换热性能、阻力性能和综合换热因子叁个目标建立二阶回归模型,且拟合精度高。并对叁个目标函数进行敏感度分析。最终,根据多目标遗传算法对换热性能、阻力性能和综合换热性能叁目标进行优化,得到帕累托最优边界。研究了以螺旋波纹管为内管的套管式换热器壳程换热机理,壳程直径设计,并基于响应曲面法和多目标优化方法研究了套管式换热器管程-壳程流量匹配问题。研究表明,对向流动的套管式换热器内,其壳程局部换热特性和阻力特性与管程分布规律一致。随着壳程直径的增加,换热器的总换热系数呈线性减小,总压降的下降速度逐渐减小,当其壳程直径为38mm时总压降下降幅度最大,选为最佳壳程直径。通过对换热器管程-壳程流量匹配进行多目标优化,最终得到以换热器总换热系数、总压降和综合换热系数为叁目标的帕累托最优解。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-04-01)

刘思宇[8](2019)在《换热器强化传热技术》一文中研究指出换热器数量占总设备的40%左右,在化工生产中起着重要作用,提高其传热效率,进而实现能源的高效利用,具有现实意义。阐述换热器管程与壳程的强化传热技术,从管程的管型变化与壳程的支撑结构2个方面进行改进,通过增加管壳程冷热流质的湍流程度使其换热更加充分,以实现单位传热面积上热效率的最大化,进而促进能源利用率与经济效益的提高,达到高效节能的效果,为换热设备管壳程结构进一步优化提供新思路和新技术。(本文来源于《煤炭与化工》期刊2019年03期)

张昌建,苗艾印[9](2019)在《内置螺旋纽带换热器强化传热性能实验分析》一文中研究指出换热设备的应用遍布生产、生活的各个领域,随着能源成本的升高和碳排放量的增大,采用简单、高效的方式提高换热设备的传热效率对于节能、增效意义重大。螺旋纽带技术作为一种结构简单,实用性强的强化传热技术,强化传热的同时兼具防垢的性能,非常适用于现有设备的技术改造。采用实验的方法对光管换热器和装有自转螺旋纽带换热器的传热系数k及压降ΔP进行测定,通过实验数据的对比分析表明,在管道流速为1.5 m/s,加装螺旋纽带装置后换热器传热系数和管侧流体压降数值比光管时提高了近1倍。(本文来源于《节能》期刊2019年01期)

汪辰[10](2018)在《地埋管换热器强化传热机理及特性研究》一文中研究指出随着环境与能耗问题的日益严峻,属于可再生能源之一的地热能受到越来越广泛的关注。地源热泵技术能有效减少一次能源的消耗,在节能减排中有着重要的作用。地源热泵系统源侧换热性能受到地埋管换热器与系统运行控制策略等方面的影响较大,针对地埋管换热器强化传热机理及特性、地埋管换热器应用及系统运行控制策略进行相关研究显得尤为重要。为强化地源热泵系统竖直地埋管换热器的换热性能,本文对地埋管换热器传热过程的热阻进行分析,埋管内流体至埋管壁的传热过程中埋管壁的导热热阻最大,可以通过在支管外壁增设外肋片强化传热。本文提出矩形直肋地埋管换热器,建立了矩形直肋地埋管换热器的地下传热模型。利用MATLAB软件模拟分析了直肋地埋管结构参数、运行参数对单U型和双U型地埋管换热器换热性能的影响。结果表明:当入口水温为32℃,流速为0.6 m/s,埋深为100 m时,8片直肋单U型和双U型聚乙烯(Polyethylene,PE)地埋管的单位埋深换热量与光滑管相比,分别提高了19.12%和18.28%。根据矩形直肋地埋管各参数与单位埋深换热量的相关性分析,肋片高度和肋片个数对换热性能的影响最为显着。为研究地埋管换热器应用及系统运行控制策略,以浙江省杭州市某地质资料中心用楼为对象,进行全年逐时能耗模拟,并根据其冷、热负荷特点选择了冷却塔复合式地源热泵系统建立TRNSYS系统仿真模型。在系统无运行控制策略下,对8片直肋单U型地埋管换热器、8片直肋双U型地埋管换热器的复合式地源热泵系统和既有双U型光滑管系统进行运行性能研究,得出8片肋单U型地埋管换热器和既有光滑双U型地埋管换热器相比,虽然钻孔数增多5.63%,但系统总流量减少47.19%,同时在系统运行10年内的年土壤温度差最小,热泵机组COP最高。并且,本文对该系统运行时间控制、最高温度控制和温差控制策略下的土壤平均温度和系统运行能耗进行仿真模拟,并得出冷却塔运行时间段为12:00-15:00、控制温度设定值为32℃和温差设定值为4℃为上述叁者中各自最佳方案。其中,采用温差设定值为4℃的温差控制策略的系统年均运行能耗比另两者分别低了22029.56 MJ和29376.38 MJ,最为节能;且土壤年平均温度另两者分别低了0.22℃和0.31℃,对土壤温度的影响最小。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2018-10-09)

换热器强化传热论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用CFD软件FLUENT,Standard k-ε模型,借助数值模拟方法对异形片式倾斜折流栅换热器和常规帘式折流片换热器流动传热性能进行研究,并利用场协同理论分析异形片式倾斜折流栅换热器的折流栅不同倾斜角度对壳程传热性能的影响。结果表明:壳程雷诺数在6 000—10 000范围内,同常规帘式折流片换热器相比,异形片式倾斜折流栅换热器折流栅与折流片平行排布时,壳程传热系数和综合性能分别增加12.7%—13.9%和6.4%—7.6%;折流栅和折流片交错排布时,壳程压降降低18.45%—19%,壳程综合性能略高于常规帘式折流片换热器;异形片式倾斜折流栅换热器折流栅倾斜25°时,壳程传热系数和综合性能最好,且速度场和温度场协同性最优,因此25°为异形片式倾斜折流栅换热器最优倾角。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

换热器强化传热论文参考文献

[1].刘佳丽,范显旺.车用百叶窗翅片管式换热器对空气侧强化传热作用的研究进展[J].内燃机与配件.2019

[2].王珂,赵书培,刘遵超,王丹,马璐.异形片式倾斜折流栅换热器壳程强化传热数值模拟[J].化学工程.2019

[3].徐森森,刘寅,袁冬颜.基于埋地换热器的强化传热研究现状及展望[J].流体机械.2019

[4].罗涛.波纹套管换热器内TiO_2-水纳米流体强化传热特性研究[D].中国矿业大学.2019

[5].朱志阳.污水源热泵污水换热器强化传热理论与实验研究[D].长安大学.2019

[6].高兴辉,周帼彦,涂善东.缠绕管式换热器壳程强化传热性能影响因素分析[J].化工学报.2019

[7].王维.外胀式螺旋波纹管强化传热机理及换热器优化研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[8].刘思宇.换热器强化传热技术[J].煤炭与化工.2019

[9].张昌建,苗艾印.内置螺旋纽带换热器强化传热性能实验分析[J].节能.2019

[10].汪辰.地埋管换热器强化传热机理及特性研究[D].浙江理工大学.2018

论文知识图

双弓形折流板壳程湍流密度云图矩形自支撑换热器结构示意图带翅片CDTs的布局及结构3 管壳式换热器强化传热技术的研...3 管壳式换热器强化传热技术的研...一15混沌流换热器同普通扭曲环换热器

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

换热器强化传热论文_刘佳丽,范显旺
下载Doc文档

猜你喜欢