检索结果-内蒙古大学图书馆

西安科技大学学报 2024年第3期44卷 467-477页

作者：马亮邓广哲王守印蔚斐高亮袁超陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司陕西榆林719300 西安科技大学能源学院陕西西安710054

在“双碳”目标背景下,探索CO_(2)高效地质封存和高能利用途径,是CO_(2)减排研究的热点问题。基于CO_(2)多相态变化特性以及能源利用方面表现出的安全环保及成本优势,提出一种新型碳封存超临界CO_(2)螺旋管换热器,并建立了数值仿真模型,... 详细信息

在“双碳”目标背景下,探索CO_(2)高效地质封存和高能利用途径,是CO_(2)减排研究的热点问题。基于CO_(2)多相态变化特性以及能源利用方面表现出的安全环保及成本优势,提出一种新型碳封存超临界CO_(2)螺旋管换热器,并建立了数值仿真模型,以5℃条件下CO_(2)为对象,设计水作为载热流体的换热方案,研究了螺旋换热器在不同水温作用下对CO_(2)的温度、压力及其热应力耦合变化规律。结果表明:随着水热流体温度的增加,CO_(2)的升温速率与水温成正比,CO_(2)输出温度与水热流体温度呈正相关变化;与CO_(2)传热效率相比,受CO_(2)相变吸热影响导致水热流体传热效率较慢,水热流体传热与温度变化成正比;初始水温升高,CO_(2)相变速度明显增加,流量对CO_(2)相变吸热影响较大,水热流体的体积流量与CO_(2)温度变化呈负相关;受CO_(2)升温吸热影响,水热流体的耗散温度与CO_(2)吸热温度成正比;当管径和入口压力恒定情况下,100℃的水热流体与CO_(2)进行换热可以较好地满足CO_(2)相变吸热的要求。试验验证了水热流体螺旋管换热器的有效性和便捷性,研究为超临界CO_(2)螺旋式换热器的设计提供了依据。

关键词：超临界CO_(2) 螺旋管换热器水热交换传热数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

生物质燃料螺旋管换热器内流机理分析及结构优化

生物质燃料螺旋管换热器内流机理分析及结构优化

引用

作者：韩天丁兰州理工大学

学位级别：硕士

随着化石能源的枯竭、环境问题的日益严峻,清洁能源的开发迫在眉睫。生物质能作为清洁能源的重要组成部分,因具有资源储量大、可再生、环保性能优越等特点,受到广泛关注。近年来,生物质燃料开发技术也得到了迅速发展,其中管壳式换热器... 详细信息

随着化石能源的枯竭、环境问题的日益严峻,清洁能源的开发迫在眉睫。生物质能作为清洁能源的重要组成部分,因具有资源储量大、可再生、环保性能优越等特点,受到广泛关注。近年来,生物质燃料开发技术也得到了迅速发展,其中管壳式换热器是生物质燃料开发利用的核心设备,其综合换热性能的优良直接影响热量的交换与利用。目前,有关生物质燃料管壳式换热器的研究较少,因此本文利用螺旋管换热器搭建生物质燃料换热试验台,构建螺旋管换热器三维模型,采用数值计算与试验相结合的方式,分析换热器换热性能并对结构参数进行优化。主要研究成果包括:(1)通过试验与数值计算结果对比分析,冷流体出口温度的相对误差为3.06%,空气出口速度误差为4.27%,压力误差为3.03%,传热量误差为1.08%;数据误差均小于5%,在最大误差允许范围内,对后续换热特性分析的准确性提供了依据。(2)重力对螺旋管式管壳换热器的换热性能基本无影响,随着空气入口速度增加,换热器对流换热系数、PEC指数、努塞尔数随之增加,阻力系数则随之下降。当空气入口速度由12 m/s增加到18 m/s时,螺旋管式管壳换热器的空气加热效果明显,空气出口的最高温度为304.122 K,当空气入口速度增加到20 m/s时,换热器的出口温度较18 m/s时降低了273.1K,在生物质燃料管壳式螺旋换热器壳程中,壳程与管程之间的空气温度分布不均匀,低温区域较多。(3)螺旋管的螺旋直径、螺距和管程直径对换热器的换热性能具有显著影响。螺旋直径从400 mm增加至500 mm时,螺旋管换热器的PEC指数提高了6.7%,从500 mm增加至600 mm时,PEC指数则降低了5.55%,由于空气速度较大,过大的螺旋直径导致空气在换热器内形成了射流,从而降低了换热器的综合换热性能;螺距增加,湍流程度降低,对流换热系数降低,阻力系数增加,导致压降增大、换热效果减弱,使得换热器的综合性能下降;随着管程直径的增加,换热器的综合换热性能也增加。(4)采用正交试验对螺旋管生物质燃料换热器结构参数优化。通过对比分析换热器的PEC指数,以及阻力系数,来确定最优的换热器性能。最优的配比关系为螺旋直径500mm,管程直径100mm,螺距180mm。合适的管程配比关系,能够在换热器内充当扰流以及涡流发生器的作用,将层流转变为湍流,增加换热器的综合换热性能。不同的评价指标,各因素的主次程度不同。(5)对优化后的螺旋管换热器热流固耦合模拟计算发现,烟气的温度过高会在换热过程中产生较大的等效应力,在管程与壳程的连接位置出现应力集中,最大等效应力为169.75MPa满足其屈服强度,表明安全性、稳定性较好,设计合理。

关键词：螺旋管换热器试验测试数值计算换热性能结构参数优化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

空调—热水器一体机螺旋管换热器的结构优化与实验研究

空调—热水器一体机螺旋管换热器的结构优化与实验研究

引用

作者：徐裕民福建农林大学

学位级别：硕士

螺旋管换热器具有单位面积换热量大,传热效率高,操作压力大,补偿性能好,并且可实现多种工质的换热等优点,现广泛应用于制冷、能源和化工等领域。在“碳达峰与碳中和”的大背景下,研究开发高效的换热器,对提高能源利用率、增加经济效益... 详细信息

螺旋管换热器具有单位面积换热量大,传热效率高,操作压力大,补偿性能好,并且可实现多种工质的换热等优点,现广泛应用于制冷、能源和化工等领域。在“碳达峰与碳中和”的大背景下,研究开发高效的换热器,对提高能源利用率、增加经济效益、改善环境具有重要意义。现阶段对直管模型的流动冷凝传热研究较多,而在螺旋管内工质流动传热的研究中,其重点在于二次流、单相流动和气液两相流的传热及压降分析,对螺旋管换热器结构参数优化以及螺旋管内冷凝条件下的流动换热的研究比较少。因此,本文以研发的一款空调-热水器一体机里的螺旋管换热器为研究对象,采用数值模拟和实验研究相结合的方法,对螺旋管内冷凝强化换热进行研究,并且对螺旋管换热器进行结构参数上的优化,主要研究工作及成果如下:(1)采用数值模拟的方法对未优化的螺旋管换热器进行数值模拟研究。结果表明,与其他文献实验数据进行对比,模拟计算出的换热系数与实验结果的误差在12%以内,说明数值模型准确可靠。降低螺旋直径,可以提高螺旋管换热器强化换热性能,增大管道直径也可以提高其强化换热性能,但螺距对于提高换热性能无明显帮助。此外,提高流体流速能够增强螺旋管的换热效率。以综合性能评价因子为评价指标,运用正交实验方法对螺旋管换热器的结构参数进行优化。根据正交实验结果表明,螺旋管换热器的最佳结构参数组合为:螺旋直径为220mm,螺距为31.52mm,管道直径为15.52mm。(2)对优化后的螺旋管换热器采用数值模拟的方法,研究螺旋管内气液两相流冷凝换热。结果表明,螺旋管管内温度场、速度场和气液相分布场的情况对应良好。增大流体流速,可以提高螺旋管换热器冷凝换热性能,而饱和温度越低,螺旋管的冷凝换热性能越好。同时,增大螺旋管的干度能够加强螺旋管的换热系数。在不同流体流速下,优化后螺旋管换热系数比优化前螺旋管的换热系数高9.5-20.1%,在不同饱和温度下,优化后螺旋管换热系数比优化前螺旋管的换热系数高8.1-13.2%,说明螺旋管换热器的优化结果具有一定的正确性与有效性。(3)搭建螺旋管换热器管内冷凝传热实验平台,将选取优化前后的螺旋管换热器进行冷凝传热实验研究。结果表明,在不同流体流速时冷凝换热系数的模拟数据与实验数据之间的相对误差为3%-11%,在不同饱和温度时冷凝换热系数的模拟数据与实验数据之间的相对误差为3%-8%,误差在工程计算的允许范围之内,说明数值模拟方法和结果是合理的。(4)对优化前后的螺旋管换热器进行实验对比研究。结果表明,在保持各实验条件不变的情况下,随着流体流速的增加或者减小工质的饱和温度,两个螺旋管换热器的换热系数都在增大,在不同流体流速下,优化后的螺旋管换热器的换热系数比优化前的螺旋管换热器换热系数整体增加了20%;在不同饱和温度下,优化后的螺旋管换热器的换热系数比优化前的螺旋管换热器换热系数整体增加了12%。验证了数值模拟对螺旋管换热器的研究分析及其优化的结果的准确性。

关键词：螺旋管换热器结构参数优化冷凝强化传热数值模拟实验研究

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

铅铋堆螺旋管换热器初步结构仿真分析

铅铋堆螺旋管换热器初步结构仿真分析

引用

北京力学会第30届学术年会

作者：王立广杨江昊国家电投集团科学技术研究院有限公司华北电力大学

铅铋合金具有优良的热工特性以及稳定的化学特性,铅铋快堆不仅是核动力装置小型化的优选技术路线,同时也被视为具有广阔前景的四代反应堆候选堆型之一。本文以铅堆蒸汽发生器为研究对象,根据结构参数以及设计要求,建立了相邻两层旋转方... 详细信息

铅铋合金具有优良的热工特性以及稳定的化学特性,铅铋快堆不仅是核动力装置小型化的优选技术路线,同时也被视为具有广阔前景的四代反应堆候选堆型之一。本文以铅堆蒸汽发生器为研究对象,根据结构参数以及设计要求,建立了相邻两层旋转方向不同的四层螺旋管换热器模型,在该种排列下能够使得一次侧流体产生大量的湍流,加强了管道外壁面与流体的对流换热,使反应堆的输出热效率能维持在一个较高的水平。通过分析计算出设计的螺旋管换热器主体结构满足设计要求,为后续深入研究鉴定基础。

关键词：铅铋堆螺旋管换热器结构仿真

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一种自由叠式组装半圆拱形螺旋管换热器

一种自由叠式组装半圆拱形螺旋管换热器

引用

作者：韩金轩张彦新刘家宏路艳军 066004 河北省秦皇岛市河北大街西段438号

本申请公开了一种自由叠式组装半圆拱形螺旋管换热器，涉及螺旋管换热器技术领域。能够根据燃料的产烟速率和排烟换热需求调整旋入的半圆拱形螺旋管的数量，从而在应对不同燃料时，均都够能达到较高的换热效率。该换热器包括换热器壳体... 详细信息

标准号: CN118089438A

本申请公开了一种自由叠式组装半圆拱形螺旋管换热器，涉及螺旋管换热器技术领域。能够根据燃料的产烟速率和排烟换热需求调整旋入的半圆拱形螺旋管的数量，从而在应对不同燃料时，均都够能达到较高的换热效率。该换热器包括换热器壳体和半圆拱形螺旋管；换热器壳体的内壁上设有上下贯通的“U”形螺旋槽；半圆拱形螺旋管的尺寸与“U”形螺旋槽的尺寸相适配；半圆拱形螺旋管旋合在“U”形螺旋槽内；半圆拱形螺旋管的内腔与热工质源连通；换热器壳体的内腔与冷工质源连通。本申请用于提升螺旋管换热器的性能。

关键词：半圆拱形螺旋管换热器壳体螺旋槽螺旋管换热器内腔连通燃料管换热器上下贯通提升螺旋需求调整热效率排烟换热器冷工质热工质速率和叠式换热内壁适配旋合旋入申请组装自由

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法

一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法

引用

作者：宋广懂杨红义余华金张振兴申凤阳刘萌萌 102413 北京市房山区新镇三强路1号院

本公开属于反应堆领域，特别涉及一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法。该装置包括：扇形试验段和环形试验段；其中扇形试验段包括：厚壁扇形管和薄壁扇形管；厚壁扇形管内部设置有直管段，且在厚壁扇形管外弧面设置有径... 详细信息

标准号: CN109599193B

本公开属于反应堆领域，特别涉及一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法。该装置包括：扇形试验段和环形试验段；其中扇形试验段包括：厚壁扇形管和薄壁扇形管；厚壁扇形管内部设置有直管段，且在厚壁扇形管外弧面设置有径向进口，在厚壁扇形管下端设置有轴向出口；薄壁扇形管与厚壁扇形管固定连接；其中环形试验段为厚壁管型结构；环形实验段厚壁内设置有螺旋管段，且在环形实验外弧面上端均匀设置有四个径向进口，在环形实验外弧面下端均匀设置有四个径向出口；其中扇形试验段出口与环形试验段进口相连；环形试验段出口与扇形试验段进口相连。从而提供了一种可以降低试验成本、提高试验准确性的试验模拟装置及其试验方法。

关键词：扇形管厚壁环形试验试验段外弧面试验模拟装置径向进口均匀设置薄壁下端螺旋管换热器试验段出口试验准确性径向出口流致振动螺旋管段内部设置试验成本轴向出口厚壁管实验段直管段上端反应堆试验进口出口

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

结构特征对螺旋管换热器性能的影响

引用

包装工程 2020年第13期41卷 197-203页

作者：姜林欣李博罗切斯特理工大学纽约14623 湖北工业大学武汉430068

目的研究结构特征对螺旋管换热器换热性能的影响,为换热器设计和结构优化提供理论依据。方法在CFD软件Ansys的FLUENT模块中模拟螺旋管换热器内流体的流动换热过程。在相同边界条件下,不改变总换热面积,通过改变换热器的换热管直径和壳... 详细信息

目的研究结构特征对螺旋管换热器换热性能的影响,为换热器设计和结构优化提供理论依据。方法在CFD软件Ansys的FLUENT模块中模拟螺旋管换热器内流体的流动换热过程。在相同边界条件下,不改变总换热面积,通过改变换热器的换热管直径和壳体长度,研究几何参数对换热性能的影响。通过对比单管单螺旋、单管双螺旋、双管双螺旋和内外双螺旋等4种不同缠绕方式换热器中流体的温度分布云图,研究螺旋管的结构对换热器换热性能的影响。结果保持总换热面积不变,减少换热器的管径,增大壳体的长度,都能有效提高换热效率。与单管单螺旋结构的换热器相比,单管双螺旋结构换热器的流体出口温度下降了9.74%,平行双螺旋结构换热器的出口温度下降了5.05%,内外双螺旋结构换热器的出口温度上升了10.11%。结论在螺旋管换热器的设计和优化过程中,可以通过减小换热管径,增大壳体长度,采用内外双螺旋结构,以实现提高传热效率的目的。

关键词：螺旋管换热器几何参数结构特征换热性能数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一种具有丁胞结构的高效率螺旋管换热器

一种具有丁胞结构的高效率螺旋管换热器

引用

作者：刘姗姗张强张彦晨 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路88号

本实用新型公开了一种具有丁胞结构的高效率螺旋管换热器，属于高效率螺旋管换热器技术领域，其技术方案要点包括高效率螺旋管换热器本体、若干个换热管和若干个丁胞结构，所述高效率螺旋管换热器本体的顶部设置有吊板，所述吊板的底部... 详细信息

标准号: CN219714085U

本实用新型公开了一种具有丁胞结构的高效率螺旋管换热器，属于高效率螺旋管换热器技术领域，其技术方案要点包括高效率螺旋管换热器本体、若干个换热管和若干个丁胞结构，所述高效率螺旋管换热器本体的顶部设置有吊板，所述吊板的底部设置有防护机构，所述吊板底部的两侧均设置有连接板；所述防护机构包括固定框、活动板和防护板，所述固定框的顶部与吊板的底部固定连接，解决了现有的大部分高效率螺旋管换热器部分换热管是裸露在外部的，在对高效率螺旋管换热器进行吊装时，容易对裸露的换热管造成磕碰，导致脆弱的高效率螺旋管换热器换热管损坏，造成经济损失，从而影响使用效果的问题。

关键词：螺旋管换热器高效率换热管吊板防护机构固定框裸露技术方案要点本实用新型顶部设置经济损失防护板活动板连接板磕碰吊装外部

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一种高效热交换的螺旋管换热器

一种高效热交换的螺旋管换热器

引用

作者：李祖放张强赵凯凯 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路88号

本实用新型公开了一种高效热交换的螺旋管换热器，属于换热器技术领域，其技术方案要点包括主杆，所述主杆的外侧设置有换热组件，所述换热组件的一端设置有连接组件，所述主杆的一侧设置有固定组件；所述换热组件包括外管、内管和连接... 详细信息

标准号: CN220039174U

本实用新型公开了一种高效热交换的螺旋管换热器，属于换热器技术领域，其技术方案要点包括主杆，所述主杆的外侧设置有换热组件，所述换热组件的一端设置有连接组件，所述主杆的一侧设置有固定组件；所述换热组件包括外管、内管和连接口，所述外管焊接于主杆一侧，所述内管固连于外管内侧，所述连接口固连于外管顶部，所述外管的材质为不锈钢，通过设置换热组件、连接组件和固定组件，通过换热组件可以使换热器内部冷水管位于热水管内，使冷水管与热水管一直接触，使冷水管与热水管之间的接触面积增加，通过连接组件使换热组件和输水的管道连接，使冷水管和热水管与管道连接，通过固定组件可以使换热器固定在预留螺孔的基座或者设备上。

关键词：换热组件外管冷水管热水管主杆固定组件连接组件换热器管道连接连接口固连内管热交换技术方案要点螺旋管换热器本实用新型面积增加外侧设置一端设置预留螺孔热组件输水不锈钢焊接

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

螺旋管换热器内多相流动阻力特性研究与探讨

螺旋管换热器内多相流动阻力特性研究与探讨

引用

作者：吴秀杰浙江工业大学

学位级别：硕士

螺旋管换热器由于其结构紧凑,换热效率高等优点在工业生产中得到了非常广泛的应用。压力降对于换热器性能好坏具有关键性的影响。螺旋管换热器管内普遍存在着多相流动,多相流动的复杂性使得螺旋管内压力降的研究非常困难。本文研究化工... 详细信息

螺旋管换热器由于其结构紧凑,换热效率高等优点在工业生产中得到了非常广泛的应用。压力降对于换热器性能好坏具有关键性的影响。螺旋管换热器管内普遍存在着多相流动,多相流动的复杂性使得螺旋管内压力降的研究非常困难。本文研究化工行业中使用的某种螺旋管换热器,对管内阻力特性进行分析计算,为开发性能优良的螺旋管换热器提供理论依据。本文借助计算流体力学软件Fluent对该螺旋管内摩擦阻力特性进行了模拟计算。探究质量流量、干度、压力、热流密度以及螺旋升角对换热器内多相流动阻力特性的影响规律。主要的研究结果如下:1.建立螺旋管模型,设置好参数并对其求解。对比相同工况下,数值模拟得到的摩擦阻力压力降与利用实验拟合式计算得到的压力降,结果表明所建立的螺旋管模型是可靠的。2.以上述模型为基础,对不同干度、质量流量、压力、热流密度下的螺旋管进行分析计算研究它们对阻力特性的影响。得到如下结论:在壁面热负荷影响下,管内的压力降随干度、质量流量的变化规律与无热负荷的情况下基本一致;管内摩擦阻力随着流体压力的增高而降低;随着质量流量的升高呈现指数增高;随干度的增大呈线性增大。3.改变螺旋升角建立更多的螺旋管模型并对其进行求解,发现不同螺旋升角下阻力特性几乎没有变化,表明螺旋升角对多相流动阻力特性的影响很小。4.由于压力越高压力降越小,因此在保证安全的前提下,螺旋管换热器的设计应该要尽可能提高管程压力。

关键词：螺旋管换热器多相流动阻力特性分析计算

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：