收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

螺旋片强化的套管换热器壳侧流体流动及复合强化传热

张丽  
【摘要】:在换热管外壁安装螺旋片可以起到强化壳侧传热的作用,当螺旋片高度与内外套管环隙相同时,可以近似地将换热器壳侧看成为一个矩形截面的螺旋通道。本文对矩形截面螺旋通道内流体流动与传热特性进行了分析研究。结果表明,传热系数随曲率、雷诺数以及普朗特数增大而增大;随高宽比增大而较小;低雷诺数下,挠率对传热系数影响很小,高雷诺数下,挠率为曲率一半时,传热系数最大。在矩形截面中心处,速度场与温度场的协同性较差。对螺旋通道内流场与传热特性的研究结果表明,对于单一螺旋片强化的换热器壳侧,改善其矩形截面内的二次流动,提高速度场与温度场的协同性将是进一步提高其传热效果的关键。为此,本文在矩形截面的螺旋通道中安装了涡发生器,以期其能改善截面内的二次流动,并增加流体的湍动程度,从而进一步提高换热器壳侧的传热效果。 对安装扰流柱(柱型涡发生器)的矩形截面螺旋通道内的流体流动特性进行了实验和数值研究,并与未安装扰流柱的矩形截面螺旋通道内的流体流动特性进行了比较。研究结果表明,在矩形截面螺旋通道内安装扰流柱后,截面内的二次流动状况得到了明显的改善,相应地,涡量中心绝对值明显增大;通道内流体的湍动程度以及瞬时速度的脉动频率显著提高。 基于对安装扰流柱的矩形截面螺旋通道内流体流动特性的研究,本文在螺旋通道中周期性地安装了涡发生器(柱型或翼、翅型),将其与螺旋片复合起来,以进一步强化换热器壳侧传热。对螺旋片与涡发生器复合强化的换热器壳侧的传热性能进行了实验测试,为方便比较,还对未强化的传统套管换热器以及单一螺旋片强化的换热器壳侧的传热性能进行了测试。在相同质量流量、相同压降及相同泵功三种条件下,对各种强化方案进行了评价。研究结果表明,在内管外壁上安装螺旋片能提高换热器壳侧的传热性能;螺旋升角越小,换热效果越好,但阻力损失也越大。螺旋片与柱型或翼、翅型涡发生器复合强化传热比单一螺旋片强化更具有优势。当传热面积与数量相同时,三角翼型涡发生器的综合传热性能优于其它型式的涡发生器。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李维,王启杰;壳侧气液两相流沿水平方向横掠水平管束截面含气率的预测[J];热能动力工程;1996年05期
2 李红枫,周明连;管壳式换热器壳侧流动与传热的实验研究[J];发电设备;2001年01期
3 贾金才;;几何参数对绕管式换热器传热特性影响的数值研究[J];流体机械;2011年08期
4 梅娜,陈亚平;螺旋折流片强化壳侧传热研究[J];石油化工设备;2004年05期
5 张丽;田密密;吴剑华;;螺旋片强化的套管式换热器壳侧传热特性[J];高校化学工程学报;2011年01期
6 张清辉;螺旋片成形工艺及模具设计[J];模具工业;1993年10期
7 ;螺旋片喉管节油原因的探讨[J];汽车技术;1981年03期
8 文靖平;立筋放射式大直径螺旋片成形模[J];模具工业;1992年11期
9 平全喜;;内螺旋片合金钻头简介[J];工程勘察;1982年05期
10 黄兴华,王启杰,杨小琼,李国华;不互溶双组分气液两相混合物在TEMA-F型换热器壳侧的传热[J];化工学报;1999年01期
11 郑慧凡,范晓伟,王智伟;通道内设置涡发生器时的强化传热研究现状与展望[J];能源工程;2003年06期
12 宋宪耕,李选友,王肇杰,杜广生,刘明华;纵向涡对矩形通道内湍流流动特性影响的实验研究[J];流体力学实验与测量;1994年02期
13 王世文;流动粉浆输送装置的研究[J];国防科技大学学报;1999年03期
14 王启杰;汽(气)-液两相不互溶双组分混合物在壳侧流动和传热研究的回顾与展望[J];上海电力学院学报;2001年03期
15 岑阿毛;;国外常用的输电杆塔地锚及其安装机械[J];电力建设;1982年05期
16 杨泽亮姚刚;水平矩形通道内纵向涡发生器强化换热的研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2001年08期
17 王继伟;于文娟;姜元志;黄新平;尚书旗;;螺旋输送器的类型及输送机理分析[J];粮油加工;2010年07期
18 张丽;田密密;吴剑华;;扰流柱协同螺旋片强化套管换热器壳侧换热[J];化工学报;2010年03期
19 王启杰,杨小琼,徐国平;空气-水混合物横掠垂直管束流动特性的研究[J];西安交通大学学报;1994年08期
20 郑慧凡,高平安;新型强化换热方法的换热性能研究[J];四川化工与腐蚀控制;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祁小松;张华;武俊梅;;纵向涡发生器的强化传热作用与研究进展[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
2 周帼彦;凌祥;涂善东;;螺旋片导流式分离器分离性能的数值模拟与试验研究[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
3 张冠敏;刘建;田茂诚;;加装矩形翼纵向涡发生器翅片间层流流场PIV实验研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
4 黄兴华;陆震;;冷凝器壳侧汽液两相流动和传热的数值研究[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
5 王利;黄兴华;陆震;;满液式蒸发器壳侧沸腾传热的研究进展(Ⅰ)[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
6 王利;黄兴华;陆震;;满液式蒸发器壳侧沸腾传热的研究进展(Ⅱ)[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
7 李利君;刘丽英;丁忠伟;;中空纤维膜组件壳侧传质性能的研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
8 盛艳军;陈亚平;吴嘉峰;;高效低阻的周向重叠三分螺旋折流板换热器[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
9 李丹琳;王秋旺;吴峰;罗来勤;;双侧扰动及管壁热容对套管式换热器动态特性的影响[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
10 薛若军;张志俭;田兆斐;赵强;;核动力装置冷凝器实时仿真研究[A];中国核学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 张丽;螺旋片强化的套管换热器壳侧流体流动及复合强化传热[D];天津大学;2011年
2 冯丽丽;火电机组直接空冷凝汽器空气侧强化传热研究[D];华北电力大学;2012年
3 郭剑;管内强化换热的理论和实验研究[D];华中科技大学;2012年
4 王建国;锅炉受热面污垢在线监测理论及应用[D];华北电力大学;2001年
5 白亚磊;机翼大攻角分离流控制技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 李文;航空发动机低压涡轮内部流动及换热特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
7 马正中;加压滴管炉研制与实验[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王为良;管壳式换热器壳侧流场数值模拟[D];中国石油大学;2010年
2 刘建;纵向涡发生器应用于热管翅片散热器传热与流动特性研究[D];山东大学;2011年
3 艾青锋;半椭圆柱面涡发生器在内插管式空预器中的强化传热研究[D];南华大学;2012年
4 翟成园;V型超声波热量表基表结构及管道内涡发生器的研究[D];山东大学;2012年
5 戈锐;管壳式换热器壳侧气液两相流动和传热的数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 梅娜;新型螺旋折流片式换热器强化传热研究[D];东南大学;2005年
7 黄锦华;大功率消防车用取力器冷却装置的分析研究[D];太原理工大学;2011年
8 李军;非圆形扰流柱排换热和流动特性的试验研究[D];西北工业大学;2002年
9 董江峰;纵向涡流动结构对换热影响机理的可视化研究[D];河北工业大学;2011年
10 杨来顺;柱面翼涡发生器强化直接空冷凝汽器传热特性数值模拟[D];华北电力大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 彭怀胜 何延辉;河南送变电科研成果获专利授权[N];国家电网报;2009年
2 李树良 田艳艳 白苹;挑战世界最艰难的高边坡[N];中国水利报;2004年
3 ;秸秆压块饲料生产工艺[N];山东科技报;2004年
4 ;包装组装件[N];中国包装报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978