检索结果-内蒙古大学图书馆

河南化工 2025年第3期42卷 53-57页

作者：李双艳洛阳隆惠石化工程有限公司河南洛阳471012

通过数值模拟研究了缠绕管式换热器的流动与传热特性,重点分析了层间距和缠绕角度等结构参数对其性能的影响。结果表明,随着层间距和缠绕角度的增大,壳侧流动总压降减小,流动性能增强,换热性能减弱,但综合性能评价指标PEC有所提高。PEC... 详细信息

通过数值模拟研究了缠绕管式换热器的流动与传热特性,重点分析了层间距和缠绕角度等结构参数对其性能的影响。结果表明,随着层间距和缠绕角度的增大,壳侧流动总压降减小,流动性能增强,换热性能减弱,但综合性能评价指标PEC有所提高。PEC对缠绕角的敏感性更高,当缠绕角从8°增大至16°时,PEC提高104.05%,表明增大缠绕角度对换热器性能的提升效果显著。

关键词：缠绕管式换热器数值模拟结构参数

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缠绕管式换热器全模型研究

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化工学报 2023年第12期74卷 4820-4828页

作者：李佳旭怀英刘婷婷刘应春中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

缠绕管式换热器由于结构紧凑、换热效率高,在化工领域有广泛的应用,但其复杂性也为研究带来困难。利用mixture模型和相变模型构建了全三维尺度下的数值方法,实现了缠绕管式换热器壳程和管程流动、传热过程的计算。搭建了米级换热器实验... 详细信息

缠绕管式换热器由于结构紧凑、换热效率高,在化工领域有广泛的应用,但其复杂性也为研究带来困难。利用mixture模型和相变模型构建了全三维尺度下的数值方法,实现了缠绕管式换热器壳程和管程流动、传热过程的计算。搭建了米级换热器实验及测试平台,建立了相应的全三维、同尺寸数值模型;采用Lee相间传质模型,实现了蒸发-冷凝模拟,获得换热器器件尺度传热系数和相变总量。计算的传热系数与实验测量值的相对误差为4.98%。基于所构建的全模型,数值研究了操作条件对传热特性和相变的影响,分析了换热段长度和缠绕管层数对传热性能的影响,为缠绕管式换热器的设计开发提供了数据和平台支持。

关键词：缠绕管式换热器整体几何模型相变传热数值模拟

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缠绕管式换热器壳程强化传热性能影响因素分析

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化工学报 2019年第7期70卷 2456-2471页

作者：高兴辉周帼彦涂善东华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室

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... 详细信息

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。

关键词：缠绕管式换热器数值模拟强化传热传热与阻力性能结构参数敏感性

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缠绕管式换热器壳程高黏度流体流动及换热性能强化研究

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高校化学工程学报 2022年第5期36卷 639-646页

作者：段旭东文键王斯民西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

为解决高黏度介质在缠绕管式换热器等紧凑型换热器中换热效率较低的问题,提出了一种新型扰流元件,流体在壳程管束间的流动形式为多圆柱扰流,此扰流元件可影响管束形成的尾流场,改变流体在壳程的流动形态,进而增强高黏度流体的综合换热... 详细信息

为解决高黏度介质在缠绕管式换热器等紧凑型换热器中换热效率较低的问题,提出了一种新型扰流元件,流体在壳程管束间的流动形式为多圆柱扰流,此扰流元件可影响管束形成的尾流场,改变流体在壳程的流动形态,进而增强高黏度流体的综合换热性能。通过数值模拟方法计算得到新型结构壳侧努塞尔数相比于传统结构可提高5.1%~8.4%,摩擦因子升高1.3%~3.3%,综合换热性能可提高4.6%~5.2%,并进一步研究了扰流元件各结构对目标参数的影响。以上研究对改善高黏度介质在缠绕管换热器内的流动及换热性能提供理论依据,拓宽了紧凑式换热器的应用范围,使得高黏度介质在紧凑式换热器中同样可以达到理想的换热效果。

关键词：缠绕管式换热器高黏性流体强化传热涡流

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缠绕管式换热器的CFD优化

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过程工程学报 2019年第4期19卷 693-703页

作者：张旭李明凯陆平白芳周川华超中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所) 北京100190 武汉东海石化重型装备有限公司湖北武汉430207

用ANSYS CFX软件采用基于有限元的有限体积法对简化的缠绕管式换热器的壳程流动进行模拟,考察管束导程和壳程流速等参数对缠绕管式换热器壳程流体流动特性的影响。结果表明,减小缠绕管束的导程可提高壳程流体的湍流程度,增强壳程流体的... 详细信息

用ANSYS CFX软件采用基于有限元的有限体积法对简化的缠绕管式换热器的壳程流动进行模拟,考察管束导程和壳程流速等参数对缠绕管式换热器壳程流体流动特性的影响。结果表明,减小缠绕管束的导程可提高壳程流体的湍流程度,增强壳程流体的均匀程度,减少温度死区并提高换热效率,减小同一截面不同区域的压力差,进而减小因流场不均匀而对管束产生的破坏性应力。提高壳程流速可增强换热,但会增加壳程压降。

关键词：缠绕管式换热器数值模拟计算流体力学导程进口速度

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直插式垫条型缠绕管式换热器过程强化

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化工进展 2021年第12期40卷 6613-6619页

作者：王斯民段旭东文键西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

为增强缠绕管式换热器的综合换热性能,本文提出一种沿径向安装于缠绕管式换热器芯筒内壁上的直插式垫条型内插件。通过数值模拟的手段,研究了直插式垫条型缠绕管式换热器的流动与换热性能。相比于传统结构,直插式垫条在固定管束相对位... 详细信息

为增强缠绕管式换热器的综合换热性能,本文提出一种沿径向安装于缠绕管式换热器芯筒内壁上的直插式垫条型内插件。通过数值模拟的手段,研究了直插式垫条型缠绕管式换热器的流动与换热性能。相比于传统结构,直插式垫条在固定管束相对位置的同时也可作为涡发生器,影响管束形成的尾流场,对管束边界层产生持续的扰动,增强缠绕管式换热器的综合换热性能。计算结果表明,在相同的进口工况下,直插式垫条型缠绕管式换热器壳侧努塞尔数相比于传统结构提高了13.01%~15.55%,压降升高了1.3%~4.3%,综合换热性能可提高7.4%~10.5%。并在此基础上研究了直插式垫条不同的排布方式对流动及换热性能的影响,在雷诺数5000~24000的工况条件下,直插式垫条对齐排方式的综合换热性能最优;在雷诺数24000~30000的工况条件下,直插式垫条交错排布的综合换热性能最优。

关键词：缠绕管式换热器垫条数值模拟湍流强化排列形式

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缠绕管式换热器在连续重整装置预处理系统中的应用

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炼油技术与工程 2020年第9期50卷 29-32页

作者：宋云平杨俊石晶中国石油兰州石化分公司炼油厂甘肃省兰州市730060

中国石油兰州石化分公司800 kt/a连续重整装置预处理系统在运行过程中,由于汽提塔全回流改造和预分馏塔塔顶换热器换热效率的下降,出现了预加氢进料加热炉高负荷运行、拔头油出装置温度偏高和预分馏塔塔顶低温热浪费等问题,不仅影响装... 详细信息

中国石油兰州石化分公司800 kt/a连续重整装置预处理系统在运行过程中,由于汽提塔全回流改造和预分馏塔塔顶换热器换热效率的下降,出现了预加氢进料加热炉高负荷运行、拔头油出装置温度偏高和预分馏塔塔顶低温热浪费等问题,不仅影响装置长周期运行,还造成装置综合能耗增加。通过将预分馏塔塔顶的浮头式换热器改造为缠绕管式换热器,换热效率大大提高,达到了安全和节能的效果,每年可创效约138.4万元。

关键词：缠绕管式换热器连续重整预处理系统经济效益

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缠绕管式换热器的传热研究进展

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天然气化工—C1化学与化工 2020年第3期45卷 120-127页

作者：钟天明陈嘉澍丁力行刘少达林昭境仲恺农业工程学院机电工程学院广东广州510225

缠绕管式换热器是一种高效的换热器,对其传热特性的研究正越来越深入。由于螺旋状换热管以及管外不规则的流域,使得换热器的传热过程十分复杂。本文总结了缠绕管式换热器的加工方法、强化传热的方式,概述了近年缠绕管式换热器壳程以及... 详细信息

缠绕管式换热器是一种高效的换热器,对其传热特性的研究正越来越深入。由于螺旋状换热管以及管外不规则的流域,使得换热器的传热过程十分复杂。本文总结了缠绕管式换热器的加工方法、强化传热的方式,概述了近年缠绕管式换热器壳程以及管程传热模型的研究进展,并对其中代表性的传热模型进行同工况计算和分析。此外,还介绍了缠绕管式换热器的新型结构。最后,指出当前缠绕管式换热器传热研究中存在的问题和未来需关注的方向。

关键词：缠绕管式换热器强化传热传热模型新型结构

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氢回收装置缠绕管式换热器设计计算研究

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化学工程 2000年第6期28卷 15-18页

作者：李清海杨瑞昌施德强尹接喜清华大学热能工程系北京100084

研究了合成氨氢回收装置缠绕管式换热器的热力设计计算方法 ,探讨了换热器中并管传热模型、含氢多组分混合物汽液平衡、物性参数以及冷凝和蒸发等传热计算问题。

关键词：缠绕管式换热器并管氢回收装置汽液平衡设计

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缠绕管式换热器的研究与开发

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机械设计与制造 2015年第9期 12-17页

作者：张周卫薛佳幸汪雅红李跃兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 甘肃中远能源动力工程有限公司甘肃兰州730070

提出一种适用于逆流型缠绕管式换热器的换热工艺计算方法;应用数值模拟方法确定缠绕管束基本物理参数;通过控制进口流体速度的变化按照单股流缠绕管式换热器计算流程进行编程迭代计算;对比分析计算数据并建立低温缠绕管式换热器管束模... 详细信息

提出一种适用于逆流型缠绕管式换热器的换热工艺计算方法;应用数值模拟方法确定缠绕管束基本物理参数;通过控制进口流体速度的变化按照单股流缠绕管式换热器计算流程进行编程迭代计算;对比分析计算数据并建立低温缠绕管式换热器管束模型。研究表明:引入数值模拟方法可简化缠绕管式换热器管束的缠绕工艺过程的计算并获得换热器结构总体设计参数;可应用于建模过程并将所建模型及相应三维物理模型应用于传热工艺计算过程;可通过编程计算改变流速等参数并优化整体设计计算过程。

关键词：缠绕管式换热器管束数值模拟缠绕结构三维数值模型

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