高性能冷凝器技术原理与实践 被引量：42

1

作者 彭晓峰 吴迪 张扬 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期97-104,共8页

传统管内冷凝器多采用无汽液分离的单一管内流程进行冷凝,会因壁面凝结逐渐增厚液膜、出现复杂两相流,冷凝换热中系统运行稳定性、流动阻力和系统的调控等严重恶化。本文通过创新的巧妙结构设计,实现沿程汽液自动分离和短管内珠状或非... 传统管内冷凝器多采用无汽液分离的单一管内流程进行冷凝,会因壁面凝结逐渐增厚液膜、出现复杂两相流,冷凝换热中系统运行稳定性、流动阻力和系统的调控等严重恶化。本文通过创新的巧妙结构设计,实现沿程汽液自动分离和短管内珠状或非稳定薄液膜冷凝高效传热,开发出高性能凝结换热器。文中简要介绍了这种换热器的技术原理和思路,并给出了一些实验验证。 展开更多

关键词 冷凝器 强化传热 短管 分液 凝结相变

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分液冷凝强化传热的实验验证 被引量：6

2

作者 陈颖 杨庆成 +1 位作者 钟天明 陈健勇 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期369-374,共6页

阐述了分液冷凝强化冷凝传热的原理,从理论上分析了该技术能同时实现强化传热和降低压降的可行性。该结论在微通道平行流冷凝器上得到了实验证实:与常规的微通道平行流冷凝器(PFMC)对比表明,在当量直径为1.05 mm、管内工质的质量流量为6... 阐述了分液冷凝强化冷凝传热的原理,从理论上分析了该技术能同时实现强化传热和降低压降的可行性。该结论在微通道平行流冷凝器上得到了实验证实:与常规的微通道平行流冷凝器(PFMC)对比表明,在当量直径为1.05 mm、管内工质的质量流量为633~770 kg/(m^2·s)的微通道中,当冷凝温度分别为45和50℃时,微通道分液冷凝器(LSMC)的管内传热系数分别提高了3.7%~6.7%和2.3%~6.1%,压降分别降低了45.5%~49.5%和51.9%~52.6%,惩罚因子(Fp)分别降低了46.5%~52.7%和52.6%~56.7%。当进口流量达到一定值时,分液冷凝技术器能同时实现强化传热和降低流阻,有较好的综合热力性能。 展开更多

关键词 气液分离 分液冷凝器 强化换热 降低流阻 惩罚因子

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分批精馏中的持液作用 被引量：3

3

作者 张雪梅 张卫江 +1 位作者 简春贵 张军保 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1827-1832,共6页

分批精馏中持液影响塔内的动态过程 ,因此许多学者一直致力于分批精馏过程中持液作用的研究 ,但由于研究缺乏系统性 ,持液的作用一直是学术上争论的热点 .本文提出用全过程分离难度系数关联各参数对分离过程的影响 ,并建立了分批精馏的... 分批精馏中持液影响塔内的动态过程 ,因此许多学者一直致力于分批精馏过程中持液作用的研究 ,但由于研究缺乏系统性 ,持液的作用一直是学术上争论的热点 .本文提出用全过程分离难度系数关联各参数对分离过程的影响 ,并建立了分批精馏的恒摩尔持液模型 ,用全过程的分离难度系数研究了分批精馏的持液作用 ,结果表明 :塔顶持液对分离不利 ,但塔身持液在一定条件下增多可使所需回流比降低 ;塔内持液量与釜液量之比为一个因子 ,当q <0 7时 ,确定的分批精馏塔存在最佳投料量 .采用甲苯 乙苯二元物系对最佳投料量进行了实验验证 ,实验结果与模拟结果吻合较好 . 展开更多

关键词 分批精馏 持液作用 最佳投料量 分离难度系数 恒摩尔持液模型

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跨声速涡轮导叶吸力面换热特性数值研究 被引量：5

4

作者 刘聪 朱惠人 +3 位作者 许卫疆 许润红 郭文 苏云亮 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1046-1053,共8页

为了了解涡轮导叶吸力面在跨声速条件下的换热特性,采用数值模拟的方法,分析了出口马赫数对平面叶栅内流场与换热特性的影响,以及气膜出流对吸力面气膜冷却特性的影响。结果表明,跨声速条件下,斜激波导致的逆压梯度导致了吸力面层流边... 为了了解涡轮导叶吸力面在跨声速条件下的换热特性,采用数值模拟的方法,分析了出口马赫数对平面叶栅内流场与换热特性的影响,以及气膜出流对吸力面气膜冷却特性的影响。结果表明,跨声速条件下,斜激波导致的逆压梯度导致了吸力面层流边界层分离和转捩;亚声速条件下,吹风比从0.5增大至1.5时,转捩位置前移了约0.1倍弦长;跨声速条件的转捩位置随吹风比增大未发生变化,但是边界层分离现象被抑制,分离泡的尺寸明显变小。在吸力面小吹风比更容易获得更高的冷却效率;边界层的分离导致冷效率分布不同于亚声速条件,在分离区冷却效率迅速降低,在吹风比0.75时降低约50%。 展开更多

关键词 涡轮导叶 吸力面 换热 气膜冷却 斜激波 边界层分离 边界层转捩

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谐波热作用下墙体温度场的解析解 被引量：5

5

作者 梁建国 周莉 杨牧 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期193-199,214,共8页

超长结构设计时应分析墙体温度场变化产生的温度应力,以控制温度作用墙体产生裂缝。针对谐波热作用下的单层墙,采取变量分离法求解第一类边界条件下的热传导微分方程,得到单层墙温度场的解析表达式。以此为基础,采用两层墙接触面处温度... 超长结构设计时应分析墙体温度场变化产生的温度应力,以控制温度作用墙体产生裂缝。针对谐波热作用下的单层墙,采取变量分离法求解第一类边界条件下的热传导微分方程,得到单层墙温度场的解析表达式。以此为基础,采用两层墙接触面处温度和热流相等的基本假设,推导了谐波热作用下第一类和第三类边界条件时多层墙温度场的解析解,为墙体温度应力分析和裂缝控制提供了理论基础。利用推导的墙体温度场计算公式,对外墙外保温墙体的温度场进行了分析和研究。 展开更多

关键词 墙 温度场 裂缝控制 热传导 谐波热 变量分离法 保温隔热

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典型外形高超声速气动力／气动热数值计算研究 被引量：5

6

作者 刘毅 王刚 叶正寅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期169-175,共7页

通过数值模拟和理论分析的综合研究,比较了网格密度不同对计算的影响,研究了中心格式和3种迎风格式(AUSM+格式、AUSM+up格式、Roe格式)的计算性能,探讨了壁面温度变化对气动力/气动热计算的影响。结果表明:网格密度变化对气动力计算影... 通过数值模拟和理论分析的综合研究,比较了网格密度不同对计算的影响,研究了中心格式和3种迎风格式(AUSM+格式、AUSM+up格式、Roe格式)的计算性能,探讨了壁面温度变化对气动力/气动热计算的影响。结果表明:网格密度变化对气动力计算影响不大,但却在很大程度上影响热流的计算及流动分离的模拟;各空间格式都能准确地计算出流场压力分布,有较高的激波分辨率,但鲁棒性有所差异,其中AUSM+up格式在高超声速流场计算中鲁棒性较好;壁面温度升高会导致所得分离区增大,气动力/气动热分布也会相应发生变化;在分离区后的流动再附会很大程度上增大该区域的热流值。 展开更多

关键词 高超声速 数值模拟 气动力/气动热 网格 空间离散格式 壁面温度

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人体典型裸露部位与环境对流换热和辐射换热的分离实验研究 被引量：4

7

作者 王丽慧 刘畅 +3 位作者 张建舜 孔盟 邹学成 白芯慧 《暖通空调》 2018年第6期97-102,共6页

以热舒适状态下的假人为研究对象,进行了人体典型裸露部位(脸部和头部)与环境换热特性的实验研究,分析了在不同送风温度、风量和气流组织下的对流换热量和辐射换热量的范围及其比值。结果表明:在稳态热舒适状态下,人体脸部和头部对流换... 以热舒适状态下的假人为研究对象,进行了人体典型裸露部位(脸部和头部)与环境换热特性的实验研究,分析了在不同送风温度、风量和气流组织下的对流换热量和辐射换热量的范围及其比值。结果表明:在稳态热舒适状态下,人体脸部和头部对流换热量的变化范围为6~93 W/m^2,辐射换热量变化范围为26~60 W/m^2,辐射与对流换热量的比值变化范围为0.47~6.65;针对不同气流组织形式,个性化送风以对流换热为主,而混合送风和座椅送风均以辐射换热为主。 展开更多

关键词 裸露部位 对流换热 辐射换热 分离实验 送风温度 送风量 气流组织

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双室双管程蒸发器的平均传热系数 被引量：4

8

作者 刘萌 王德武 +3 位作者 赵斌 刘燕 张继军 张少峰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期43-46,共4页

针对黏度随浓度变化较大的物料在蒸发操作中传热系数低的问题,建立了新构型双室双管程蒸发器。双室双管程蒸发器将1个分离室利用隔离板分割成为2个分室,各分室分别采用串联双管程加热室操作。以甘油-水溶液为工质进行热态实验,研究了不... 针对黏度随浓度变化较大的物料在蒸发操作中传热系数低的问题,建立了新构型双室双管程蒸发器。双室双管程蒸发器将1个分离室利用隔离板分割成为2个分室,各分室分别采用串联双管程加热室操作。以甘油-水溶液为工质进行热态实验,研究了不同热通量及物料黏度下双室双管程蒸发器的平均传热系数。结果表明:双室双管程蒸发器能够实现稳定运行,平均传热系数与热通量和蒸发物料的黏度有关;在相同条件下,双室双管程蒸发器的平均传热系数相比单室单管程型式有较大提高。 展开更多

关键词 蒸发器 传热系数 双分离室 双管程 蒸发

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仿生特殊浸润性界面在化学工程与工艺中的应用 被引量：3

9

作者 曹墨源 巴特尔 柏浩 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4592-4604,共13页

仿生特殊浸润性界面材料是一类新兴的功能材料。此类界面材料与特定流体之间存在极致的相互作用,如完全浸润、完全不浸润及可调性浸润等,使其在物理学、化学、工程学、生命科学等学科都发挥出特殊的功能。通过学习自然界具有特殊结构与... 仿生特殊浸润性界面材料是一类新兴的功能材料。此类界面材料与特定流体之间存在极致的相互作用,如完全浸润、完全不浸润及可调性浸润等,使其在物理学、化学、工程学、生命科学等学科都发挥出特殊的功能。通过学习自然界具有特殊结构与化学组成的生命体,研究人员可以构筑多种对流体具有排斥、吸引、疏导等作用的特殊浸润界面材料,从而优化目前科研及生产中的流体操控过程。"三传一反"中存在大量的固/液/气多相作用过程,这为仿生特殊浸润界面材料提供了重要的应用场所,同时也对此类材料的设计提出了新的要求。介绍了仿生特殊浸润界面材料在传统化工相关领域的几类应用,包括冷凝换热、多相分离体系、设备防腐防污,非均相催化,以及定向流体传质等方向,并总结仿生特殊浸润界面材料在化工过程中应用的挑战与机遇,对此类界面材料在化工过程中的发展前景进行展望。 展开更多

关键词 仿生材料 特殊浸润性界面 传热 分离 防腐蚀 传质

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二次流及传质与膜分离应用 被引量：2

10

作者 刘建文 湛含辉 《能源环境保护》 2005年第2期1-4,7,共5页

回顾了二次流的概念及基本理论、研究方法、工程应用。众多的工程应用实例表明二次流技术在增加热传递与传质热能工程,提高膜过滤渗透通量和减少浓差极化与膜污染、光催化水净化技术环境工程,生物制品旋流吸附(VFA)

关键词 二次流 热传递 膜分离技术 光催化技术 旋流吸附技术

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循环换热分离器运行过程分析 被引量：2

11

作者 史聪 沈永斌 +1 位作者 梁雪美 刘素丽 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期192-195,共4页

循环换热分离器是费托合成工艺核心设备,通过总结分析8台循环换热分离器改造前后运行数据,证明现有改造措施无法长期有效解决热侧整体压降、换热性能、重质油分离效果差的问题,费托合成装置随运行周期被迫降负荷且能耗高,对此提出将换... 循环换热分离器是费托合成工艺核心设备,通过总结分析8台循环换热分离器改造前后运行数据,证明现有改造措施无法长期有效解决热侧整体压降、换热性能、重质油分离效果差的问题,费托合成装置随运行周期被迫降负荷且能耗高,对此提出将换热器与分离器独立设置的改造思路,建议换热器选用传统列管式结构,分离器选用抗堵旋风式结构。 展开更多

关键词 循环换热分离器 热侧压降 换热性能 分离效果 能耗

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基于热管传热的盐水真空分离 被引量：2

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作者 高文忠 李长松 +1 位作者 徐畅达 刘婷 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1965-1972,共8页

将热管高效传热和高压喷雾技术应用于单级真空蒸发器,对含盐量3%的人造海水进行试验,结果表明：热管吸收40-80℃的低品位热源热量并以高热通量传递给闪蒸后的液滴,能保持甚至提高液滴蒸发过程的过热度,显著增大水分离率;冷热源温度取代... 将热管高效传热和高压喷雾技术应用于单级真空蒸发器,对含盐量3%的人造海水进行试验,结果表明：热管吸收40-80℃的低品位热源热量并以高热通量传递给闪蒸后的液滴,能保持甚至提高液滴蒸发过程的过热度,显著增大水分离率;冷热源温度取代初始过热度成为影响分离效果的主要因素,但要避免干壁现象;改变冷热源温度、初始过热度及流量能实现对分离率的调节。该方法对低品位热源在海水淡化工程中的有效利用、提升单位体积装置淡水产量和制取浓盐水均有重要参考价值。 展开更多

关键词 蒸发 传热 溶液 分离

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微通道内低马赫数气体的流动与换热特性理论研究 被引量：2

13

作者 王子豪 梁国柱 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期216-227,共12页

微通道换热器由于换热系数高、质量小等优点,在微电子系统与航空航天等领域具有极大的应用价值,但截至目前人们对微通道内流体的流动与换热特性仍知之甚少。本文针对平行平板式微通道,在连续介质区、低马赫数以及粘性热可忽略的情形下,... 微通道换热器由于换热系数高、质量小等优点,在微电子系统与航空航天等领域具有极大的应用价值,但截至目前人们对微通道内流体的流动与换热特性仍知之甚少。本文针对平行平板式微通道,在连续介质区、低马赫数以及粘性热可忽略的情形下,采用分离变量法导出并简化了均匀热流边界条件下变物性气体的二维层流流动与换热过程的控制方程,进而计算得到了气体速度、压力、温度在通道内的分布规律,上述计算结果与对原始控制方程进行高精度直接数值求解的结果之间具有较好的一致性。研究结果表明:当马赫数小于0.3时,微通道的尺寸效应使得任一横截面上变物性气体的流动和换热参数分布与常物性下的分布存在相似性,气体密度沿通道长度方向的变化不对摩擦系数和努塞尔数的沿程分布造成显著影响;在给定通道结构和进出口参数的情况下,通道内气体密度的减小和流速的增大不能提高对流换热系数,对流换热系数可通过经典理论予以计算;相比常规尺寸通道,微通道内气体的加速过程更加显著,粘性切应力对加速过程起主导作用,并随马赫数的增大而增大;摩擦损失是气体在微通道内损失的主要部分。相关工作可为微通道换热器设计与高马赫数下流动特征的研究提供参考。 展开更多

关键词 微通道 流动 换热 分离变量法 有限体积法

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对流换热边界下2D-FGM板稳态温度场精确解 被引量：2

14

作者 许杨健 李祥瑞 +1 位作者 杨秋足 刘硕 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1284-1290,共7页

为研究热传导问题的精确解,假设材料的热导率和对流换热系数按相同型指数函数规律分布,基于二维固体导热微分方程,采用分离变量法,给出了2D功能梯度材料(functionally graded material,FGM)板在对流换热边界条件下稳态温度场的精确解,... 为研究热传导问题的精确解,假设材料的热导率和对流换热系数按相同型指数函数规律分布,基于二维固体导热微分方程,采用分离变量法,给出了2D功能梯度材料(functionally graded material,FGM)板在对流换热边界条件下稳态温度场的精确解,并用有限元法对其结果进行了验证.具体算例分析表明:通过改变热导率梯度变化参数、流体介质温度、对流换热系数和结构几何尺寸可以优化2D-FGM板的温度场分布.所求得的精确解可作为其他关于FGM板温度场分布近似解的参考标准. 展开更多

关键词 对流换热 功能梯度材料(FGM) 2D-FGM板 温度场 分离变量法 精确解

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边界层分离再附着效应对板式换热器传热特性的影响 被引量：1

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作者 余建平 田有文 +2 位作者 宋伟 朱钰 沈文朋 《化工机械》 CAS 2023年第4期488-492,共5页

建立了描述板式换热器的曲线方程,通过数值模拟验证了层流条件下边界层分离理论模型的可靠性,发现Thwaites理论计算量较小,并且可以准确预测层流边界层的分离。采用层流方程求解了曲线型流道中不同Re下的流场与温度场。通过分析发现,曲... 建立了描述板式换热器的曲线方程,通过数值模拟验证了层流条件下边界层分离理论模型的可靠性,发现Thwaites理论计算量较小,并且可以准确预测层流边界层的分离。采用层流方程求解了曲线型流道中不同Re下的流场与温度场。通过分析发现,曲线边界导致流道收缩,加快了流速,增强了热量运输,但是分离泡极大地削弱了热量的传递,没有起到强化换热的作用。 展开更多

关键词 板式换热器 强化传热 边界层分离 再附着效应

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三维低肋管管内对流换热性能的实验研究

16

作者 黄兴华 夏鹏 《制冷技术》 2023年第4期22-27,39,共7页

本文对一双侧沸腾强化管的满液式蒸发器进行了实验研究,该强化管管侧具有两个不同高度、呈交叉分布的螺旋肋。分别采用常规Wilson分离法、扩展Gnielinski分离法、非线性拟合方法计算了管内对流换热表面传热系数。结果表明:对于具有两个... 本文对一双侧沸腾强化管的满液式蒸发器进行了实验研究,该强化管管侧具有两个不同高度、呈交叉分布的螺旋肋。分别采用常规Wilson分离法、扩展Gnielinski分离法、非线性拟合方法计算了管内对流换热表面传热系数。结果表明:对于具有两个不同高度交叉肋的三维强化管,扩展Gnielinski分离和非线性拟合的结果很接近,结果较合理,而常规Wilson分离法的结果偏差较大,说明扩展Gnielinski分离方法可用于该强化管表面传热系数的计算;在管内流速为2 m/s时,强化管管内表面传热系数的强化倍数为3.5,其压降是光滑管的2.6倍。 展开更多

关键词 三维强化管 沸腾换热 对流换热 Wilson分离方法 满液式蒸发器

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热超构材料的时间相关非互易传热性能

17

作者 宿一书 熊健 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1293-1298,共6页

针对具有广泛应用前景的人工设计的非互易性热传递超构材料,本文利用参数失配准则,开展了瞬态条件下热超构材料的非互易性热传递研究,推导出了时间相关非互易性热传递超材料存在的充分必要条件,并进行了模拟验证。研究表明:热导率恒定... 针对具有广泛应用前景的人工设计的非互易性热传递超构材料,本文利用参数失配准则,开展了瞬态条件下热超构材料的非互易性热传递研究,推导出了时间相关非互易性热传递超材料存在的充分必要条件,并进行了模拟验证。研究表明:热导率恒定、密度比热容梯度分布的系统存在非互易热传递现象,这将为宏观热二极管、热管理及热计算等领域的发展提供动力。 展开更多

关键词 热超构材料 非稳态传热 非互易性热传递 参数失配准则 时空调控 非对称传热 分离变量法 梯度超材料

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地板辐射结构层表面温度的计算与分析 被引量：1

18

作者 刘晓燕 徐颖 《低温建筑技术》 2007年第6期115-117,共3页

介绍了低温地板辐射供暖系统地板结构层传热模型,采用分离变量法推导出地板结构层温度分布的解析解,首次与相同模型下有限差分法求得的数值解进行比较,分析了不同因素对地表平均温度的影响。

关键词 传热模型 温度分布 分离变量法

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巷道变温圈内温度分布及不稳定传热系数求解方法 被引量：1

19

作者 刘何清 何昌富 +2 位作者 杨威 高黎颖 刘天宇 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期7-13,共7页

巷道围岩变温圈趋于稳定时的外缘半径处温度变化率趋于零,可近似理解为"变温圈趋于稳定时,半径为R0处围岩环形面单位面积导热量趋于0";将此特点描述为变温圈内导热微分方程求解的第二类边界条件,避免了求解温度场分布时复杂... 巷道围岩变温圈趋于稳定时的外缘半径处温度变化率趋于零,可近似理解为"变温圈趋于稳定时,半径为R0处围岩环形面单位面积导热量趋于0";将此特点描述为变温圈内导热微分方程求解的第二类边界条件,避免了求解温度场分布时复杂的积分问题,降低了求解难度.通过分离变量法将巷道围岩内部导热微分方程转换成斯特姆—刘维尔解问题;引入特征函数与范数,利用傅里叶—贝塞尔级数展开式与贝塞尔函数积分性质,推导得出巷道围岩内部温度分布函数,求得围岩内部温度分布函数在壁面的温度梯度,得到巷道围岩不稳定传热系数的解析式.采用MATLAB软件的计算功能,对比分析了推导得出的巷道围岩不稳定传热系数解析式的可信度与计算精度,表明推导得出的围岩内部温度分布函数及不稳定传热系数解析式是正确的、可信的. 展开更多

关键词 巷道围岩 传热 温度分布 不稳定传热系数 分离变量法

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间壁塔内壁间有无换热对分离效果影响初探 被引量：1

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作者 朱哲熹 刘旭芳 +6 位作者 李斯 周康 刘晗 黄子坤 杜增智 孙巍 张卫东 《计算机与应用化学》 CAS 2015年第12期1483-1486,共4页

间壁塔的应用显著提升了精馏操作的节能效果,减少了设备投资费用,受到了研究者的广泛关注。现有的研究和设计中尚未考虑间壁两侧传热对精馏过程的影响,但实际过程应当存在一定程度的热传递,对精馏操作的分离效果及其能量投入产生影响。... 间壁塔的应用显著提升了精馏操作的节能效果,减少了设备投资费用,受到了研究者的广泛关注。现有的研究和设计中尚未考虑间壁两侧传热对精馏过程的影响,但实际过程应当存在一定程度的热传递,对精馏操作的分离效果及其能量投入产生影响。为了研究间壁塔隔板的热传递对分离效果影响的趋势与程度,选择在能量投入一定的情况下分析分离效果的变化。本文以丙烷、正丁烷、正戊烷三组分精馏为例,研究当能量输入一定时,间壁塔各塔板浓度与温度参数变化情况,对间壁传热对分离效果影响的趋势与程度做一初探。计算结果表明,对该体系塔釜加热量不变时,首先,间壁塔的间壁传热使得各个组分的产品纯度下降,对分离效果不利;其次,不同间壁传热系数与不同塔板间匹配方式的间壁换热对分离效果不利影响的程度不同。本文对该体系与假设下的传热影响趋势与程度的分析,可以为间壁塔相关工程设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 传热匹配 全回流 逐板计算 三组分分离

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