不同结构金属翅片对石蜡相变传热的影响 被引量：2

1

作者 张明 陈宝明 +1 位作者 常钊 王惠临 《煤气与热力》 2022年第1期15-21,共7页

分别将两种金属翅片(翅片1,翅片2)加入纯相变材料(石蜡),制备复合相变材料1,复合相变材料2。容纳石蜡的方腔长×宽×高为20 mm×10 mm×20 mm,翅片1的长×宽×高为15 mm×10 mm×1 mm,翅片2是在翅片1... 分别将两种金属翅片(翅片1,翅片2)加入纯相变材料(石蜡),制备复合相变材料1,复合相变材料2。容纳石蜡的方腔长×宽×高为20 mm×10 mm×20 mm,翅片1的长×宽×高为15 mm×10 mm×1 mm,翅片2是在翅片1的基础上增加6个直径为3 mm通孔,金属翅片设置在方腔内部,垂直于左壁面平行布置。石蜡的初始温度为298.15 K,相变开始之前石蜡为固态。方腔左壁面为加热面,温度恒定为338.15 K,其余各面为绝热面。采用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟方腔内石蜡的相变过程,分析加热过程中纯相变材料,复合相变材料的液相率分布,液相率随时间变化,速度场分布。纯相变材料内,在导热和对流换热的共同作用下,石蜡从左上角开始熔化直至右下角石蜡完全熔化。方腔内金属翅片的加入可改善熔化过程的均匀性,缩短了熔化时间。纯相变材料,复合相变材料1,复合相变材料2石蜡完全熔化时间分别为302,106,90 s,复合相变材料1,2比纯相变材料完全熔化时间缩短了约64%,70%,复合相变材料2比复合相变材料1完全熔化时间缩短了约15%。在石蜡熔化初期,主要以导热为主,复合相变材料1的液相率高于复合相变材料2,随着石蜡的熔化,自然对流作用逐渐显现,复合相变材料2的液相率逐渐高于复合相变材料1。纯相变材料熔化过程中,石蜡的流动主要集中在加热壁面和相变界面处,角化现象明显;复合相变材料1内,石蜡的流动靠近翅片的顶端以及上,下壁面靠近加热壁面处,呈局部流动;复合相变材料2内呈现环状流动趋势,比复合相变材料1内石蜡流动现象更加明显,自然对流换热效果更强。 展开更多

关键词 复合相变材料 金属翅片 石蜡相变传热 数值模拟 熔化时间

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金属翅片、骨架强化石蜡相变传热的数值模拟 被引量：1

2

作者 常钊 陈宝明 +1 位作者 王惠临 罗丹 《煤气与热力》 2022年第3期22-27,共6页

在充满相变材料(石蜡)的矩形腔体内分别添加金属翅片、金属翅片和金属骨架,采用模拟方法研究纯石蜡方腔、含翅片方腔、含翅片(即金属翅片)-骨架(即金属骨架)方腔对腔体内石蜡相变传热的影响。3种方腔内的相变传热过程均为导热与自然对... 在充满相变材料(石蜡)的矩形腔体内分别添加金属翅片、金属翅片和金属骨架,采用模拟方法研究纯石蜡方腔、含翅片方腔、含翅片(即金属翅片)-骨架(即金属骨架)方腔对腔体内石蜡相变传热的影响。3种方腔内的相变传热过程均为导热与自然对流传热共同作用。含翅片-骨架方腔中的石蜡熔化速率最快,且完全熔化时间最短。含翅片方腔中的石蜡熔化速率最慢,完全熔化时间最长。纯石蜡方腔中的石蜡熔化速率与完全熔化时间居中。相同加热时间,含翅片-骨架方腔的中心线温度分布最均匀,且高于其他两种方腔。含翅片-骨架方腔的中心线平均温度最先达到稳定,然后是纯石蜡方腔,最后是含翅片方腔。在3种方腔中,含翅片-骨架方腔有利于加速石蜡熔化速率,缩短熔化时间。含翅片方腔阻碍自然对流传热,不利于石蜡的相变传热。 展开更多

关键词 金属翅片 金属骨架 石蜡 相变传热

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含翅片矩形腔体内相变材料传热特性研究

3

作者 张明 陈宝明 《区域供热》 2022年第1期94-101,共8页

相变材料低导热特性影响相变传热进程,添加金属翅片可有效提高相变材料传热速率。本文通过使用有限元软件模拟相变材料的熔化过程。通过改变翅片高度、翅片厚度、翅片个数、加热壁面的温度以及将铝片换为导热性能更好的铜片来研究相变... 相变材料低导热特性影响相变传热进程,添加金属翅片可有效提高相变材料传热速率。本文通过使用有限元软件模拟相变材料的熔化过程。通过改变翅片高度、翅片厚度、翅片个数、加热壁面的温度以及将铝片换为导热性能更好的铜片来研究相变材料熔化过程。研究结果表明:增加翅片高度、翅片个数和提高热源壁面温度对强化换热效果具有显著的作用,增加翅片厚度和将铝片换为导热性能更好的铜片强化换热作用效果不明显。 展开更多

关键词 相变材料 金属翅片 强化换热

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双金属复合翅片管三维流动与传热数值模拟 被引量：2

4

作者 李化 施光明 《四川化工》 CAS 2005年第5期37-41,共5页

以双金属复合翅片管为研究对象,采用计算流体力学的分析方法,建立了合理简化的数学模型,利用大型商业应用CFD软件FLUENT6.1.22,根据周期性流动的特点模拟了一个周期的翅片管及管外流体的流动和传热特性,得到了温度场、压力场、速度矢量... 以双金属复合翅片管为研究对象,采用计算流体力学的分析方法,建立了合理简化的数学模型,利用大型商业应用CFD软件FLUENT6.1.22,根据周期性流动的特点模拟了一个周期的翅片管及管外流体的流动和传热特性,得到了温度场、压力场、速度矢量等直观信息,并对结果进行了讨论,为强化换热管的开发研究和结构优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 双金属翅片管 数值模拟 CFD FLUENT 强化换热 复合翅片管 数值模拟 双金属 流动与传热 计算流体力学 三维 CFD软件 数学模型 商业应用

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U型双金属复合翅片换热管振动模态分析 被引量：3

5

作者 马腾飞 郭建英 沙风焕 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期787-791,共5页

双金属复合翅片管是国内外广泛使用的一种新型换热元件。为了对U型双金属复合翅片换热管的流体诱导振动破坏进行预测和控制,需要对其振动模态进行准确分析。采用锤击法和有限元法对U型钢-铝双金属复合翅片管的面内、面外振动模态进行了... 双金属复合翅片管是国内外广泛使用的一种新型换热元件。为了对U型双金属复合翅片换热管的流体诱导振动破坏进行预测和控制,需要对其振动模态进行准确分析。采用锤击法和有限元法对U型钢-铝双金属复合翅片管的面内、面外振动模态进行了实验测试和数值模拟,并分析了U型管圆弧弯管半径R对其固有频率的影响特性。在自由支撑条件下,U型钢-铝双金属复合翅片管固有频率的有限元分析值与实测值相比,前18阶频率的最大误差为7.3%。在固支-简支条件下,U型钢-铝双金属翅片管的各阶固有频率均随着圆弧弯管半径R的增大而减小。 展开更多

关键词 U型双金属翅片管 振动模态 锤击法 有限元法

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双金属复合翅片管振动特性的研究 被引量：1

6

作者 郭建英 马腾飞 +1 位作者 刘生宝 白艳艳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期201-206,共6页

双金属复合翅片管是一种高效传热元件,容易发生流体诱导振动破坏,对其进行振动模态理论分析具有重要的工程指导意义。针对双金属复合翅片管的结构特征,将其简化为串、并联刚度系统,采用组合截面等效弯曲刚度、等效扭转刚度和等效抗拉压... 双金属复合翅片管是一种高效传热元件,容易发生流体诱导振动破坏,对其进行振动模态理论分析具有重要的工程指导意义。针对双金属复合翅片管的结构特征,将其简化为串、并联刚度系统,采用组合截面等效弯曲刚度、等效扭转刚度和等效抗拉压刚度,并结合等效质量和等效转动惯量的方法,对其弯曲、扭转和轴向振动模态进行理论解析。为了验证理论分析方法的准确性,对双金属复合翅片管的振动模态进行了实验测试和有限元分析。研究了翅片几何参数对双金属复合翅片管振动频率的影响规律。结果表明,对于矩形翅片形式的钢铝双金属翅片管,其弯曲、扭转和轴向振动频率均随翅片高度和翅片厚度的增大而减小,随翅片间距的增大而增大。 展开更多

关键词 双金属翅片管 振动模态 等效截面刚度 等效质量 等效转动惯量

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双金属整体翅片管与绕簧管换热性能和流动阻力的对比实验研究

7

作者 扬劲松 陶献卫 +2 位作者 毕群 刘德彰 茅文焯 《能源研究与利用》 1994年第6期30-32,共3页

本文通过对比实验，对双金属整体翅片管与绕簧管的换热性能和流动阻力进行了对比分析。实验结果表明，双金属整体翅片管具有高换热效率和低流动阻力的显著优点，且结构工艺简单。

关键词 双金属翅片管 绕簧管 换热器

原文传递

泡沫金属/翅片填充管蓄热性能的实验研究 被引量：10

8

作者 喻家帮 牛朝阳 +3 位作者 韦攀 罗涛 杨肖虎 刘艳华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期122-128,共7页

为了研究蓄热装置内填充复合相变材料后的蓄热性能,设计了一种填充通孔泡沫金属和环形翅片的圆柱形蓄热罐,搭建了固液相变储热实验系统,并基于此系统对其熔化过程进行了实验研究,记录了相变材料内的实时温度响应数据。研究结果表明:与... 为了研究蓄热装置内填充复合相变材料后的蓄热性能,设计了一种填充通孔泡沫金属和环形翅片的圆柱形蓄热罐,搭建了固液相变储热实验系统,并基于此系统对其熔化过程进行了实验研究,记录了相变材料内的实时温度响应数据。研究结果表明:与泡沫金属管相比,泡沫金属/翅片管加速了石蜡的熔化过程,缩短了整体相变时间;在实验工况下,完全熔化时间减少16.7%;然而,翅片的加入虽加速了顶部石蜡的熔化,但会抑制底部石蜡的熔化,使得石蜡内部不同高度间的温差扩大,温度均匀性降低;此外,通过提高流量可以显著增强装置的蓄热响应速度,从而提高最终稳定温度。 展开更多

关键词 蓄热 熔化相变 泡沫金属/翅片管

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螺旋扭曲管用于燃气轮机进气温度调节换热器的可行性研究 被引量：3

9

作者 涂爱民 刘世杰 +2 位作者 莫逊 朱冬生 尹应德 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1562-1569,共8页

对将螺旋扭曲管用于燃机进气温度调节换热器进行可行性分析,模拟燃机进气加热器实际运行的工况条件进行综合传热性能实验研究,得到了传热与流阻准则关系式;引入综合评价因子概念并与传统钢铝翅片管换热器进行对比发现,螺旋扭曲管换热器... 对将螺旋扭曲管用于燃机进气温度调节换热器进行可行性分析,模拟燃机进气加热器实际运行的工况条件进行综合传热性能实验研究,得到了传热与流阻准则关系式;引入综合评价因子概念并与传统钢铝翅片管换热器进行对比发现,螺旋扭曲管换热器是钢铝翅片管换热器的1.31~1.52倍。以某建设项目采用的E级PG9171E型机组为例,对采用螺旋扭曲管和钢铝翅片管的两种进气温度调节换热器进行对比发现:当采用螺旋扭曲管换热器时,在同样换热能力下,换热器风侧阻力增大了14.7%;在同等质量下,换热器换热能力提高9.9%左右。 展开更多

关键词 燃气轮机 进气加热 螺旋扭曲管 双金属型翅片管 传热 腐蚀

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椭圆钎焊与双金属轧制翅片管传热与阻力性能的试验对比 被引量：2

10

作者 孙茜 欧阳新萍 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期5-10,共6页

对椭圆钎焊翅片管和双金属轧制翅片管换热器的传热及阻力性能进行试验对比研究,试验得到了一系列工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,给出了相应的传热系数、流动阻力曲线。从总传热系数中分离出管外空气侧的对流换热系数,得到了... 对椭圆钎焊翅片管和双金属轧制翅片管换热器的传热及阻力性能进行试验对比研究,试验得到了一系列工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,给出了相应的传热系数、流动阻力曲线。从总传热系数中分离出管外空气侧的对流换热系数,得到了具有一定应用价值的管外换热的计算关联式;拟合得到了管外阻力计算关联式。结果表明:椭圆钎焊翅片管比双金属轧制翅片管的传热系数约高9%,管外换热系数约高17%,且管外空气流动阻力约低11%。 展开更多

关键词 椭圆钎焊翅片管 双金属轧制翅片管 传热及阻力性能

原文传递

双金属轧片式翅片管传热性能试验研究 被引量：2

11

作者 钱红卫 张琳 《石油和化工设备》 CAS 2005年第3期14-15,共2页

关键词 双金属轧片式翅片管 传热性能 化工设备 管内介质 品质系数 传热系数

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DR型双金属轧制翅片管在空冷式热交换器中的应用研究 被引量：1

12

作者 杨峰 《中国新技术新产品》 2018年第13期29-30,共2页

本文对双金属轧制翅片管理论计算分析、制造工艺进行探讨、检验方法说明,来分析双金属轧制翅片管的应用对提高空冷式热交换器换热能力的影响。

关键词 双金属轧制翅片管 换热参数 制造工艺 检测方法

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双金属轧制翅片管高压空冷器在柴油加氢装置的首次应用 被引量：1

13

作者 吴希君 《石油化工设备技术》 CAS 2002年第2期13-15,共3页

双金属轧制翅片管高压空冷器首次用于济南炼油厂柴油加氢装置。由于该空冷器结构设计先进、选材合理、质量可靠、冷却效果好 ,自 1996年 10月投用后 ,装置处理能力由 30 0kt/a扩至 4 0 0kt/a ,再扩至 6 0 0kt/a ,空冷器未做任何改动 ,... 双金属轧制翅片管高压空冷器首次用于济南炼油厂柴油加氢装置。由于该空冷器结构设计先进、选材合理、质量可靠、冷却效果好 ,自 1996年 10月投用后 ,装置处理能力由 30 0kt/a扩至 4 0 0kt/a ,再扩至 6 0 0kt/a ,空冷器未做任何改动 ,一直平稳运行至今 。 展开更多

关键词 双金属轧制翅片管 高压空冷器 柴油 加氢装置 应用

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双金属轧片式翅片管气体冷却器的应用 被引量：4

14

作者 陈晓君 《风机技术》 北大核心 2003年第1期24-24,共1页

关键词 双金属轧片式翅片管 气体冷却器 压缩机装置

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