换热器管束流体激振的研究现状评估及新方法 被引量：7

1

作者 张俊杰 刘红 陈佐一 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1432-1436,共5页

换热器管束的流体激振问题是严重影响其运行安全性的一个关键问题。该文对近年来国内外对此问题的研究进行了综述与评估。根据以往在叶轮机械流体激振研究方面开创的理论系统和研究方法,作者提出了通过应用振荡流体力学原理和参数多项... 换热器管束的流体激振问题是严重影响其运行安全性的一个关键问题。该文对近年来国内外对此问题的研究进行了综述与评估。根据以往在叶轮机械流体激振研究方面开创的理论系统和研究方法,作者提出了通过应用振荡流体力学原理和参数多项式方法去求解流体基本方程,从而确定流体激振力的方法,应用全功能分析方法来准确预估流体弹性振动的稳定性边界,应用振荡压力传播理论来分析包括声共振在内的流体激振现象。这些思想为换热器管束流体激振研究指引了一条新途径。 展开更多

关键词 换热器 管束 流体激振 振荡流体力学 参数多项式方法 传热学 运行安全

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滑油冷却器强化换热试验研究 被引量：3

2

作者 谭怡 阎昌琪 《应用科技》 CAS 2005年第6期56-58,共3页

对3个采用整体针翅管的滑油冷却器进行了传热试验,结果表明:经改进后的滑油冷却器具有良好的强化换热效果.当换热管数量减少1/2,在相同的油质量流量下,强化管冷却器的换热量是光管滑油冷却器的1.06倍,换热系数是光管滑油冷却器的2.2倍.

关键词 冷油器 强化换热 管束实验

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失重和重力条件液态金属绕流管束对流传热特性对比

3

作者 肖辉 郭靓 +3 位作者 兰治科 马元 王苏豪 王盛 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第4期103-109,共7页

液态金属绕流管束对流换热能力强,其应用有助于换热设备小型化,是空间动力反应堆主换热器设计的较好选择。失重是空间环境的典型特征,失重和重力条件下液态金属绕流管束流动传热特性的异同尚不清楚,阻碍了液态金属用于空间反应堆的发展... 液态金属绕流管束对流换热能力强,其应用有助于换热设备小型化,是空间动力反应堆主换热器设计的较好选择。失重是空间环境的典型特征,失重和重力条件下液态金属绕流管束流动传热特性的异同尚不清楚,阻碍了液态金属用于空间反应堆的发展进程。为此,通过雷诺时均数值模拟方法,对比研究了失重和重力条件下液态金属绕流管束湍流传热特性,获得了局部温度与速度分布,得到了流动传热性能变化规律。结果表明:竖直向下流动时,液态金属对流传热性能在失重和重力条件下表现不同;重力条件下浮力影响了流场和温度场,相比失重条件,阻力和换热性能最大偏差约10%。 展开更多

关键词 对流传热 横掠管束 液态金属 失重 重力

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S型管束外空气-蒸汽冷凝传热特性数值分析

4

作者 肖家禹 高力 +2 位作者 孙中宁 景瑞涵 边浩志 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1242-1248,共7页

为追求非能动安全壳热量导出系统换热器更优异的管外空气-蒸汽冷凝传热性能,并为实验及换热器的拓展设计提供相应指导,本文对S型管束外含空气蒸汽冷凝传热特性进行了数值分析。结果表明:计算参数范围内,S型管束能有效强化管束外含空气... 为追求非能动安全壳热量导出系统换热器更优异的管外空气-蒸汽冷凝传热性能,并为实验及换热器的拓展设计提供相应指导,本文对S型管束外含空气蒸汽冷凝传热特性进行了数值分析。结果表明:计算参数范围内,S型管束能有效强化管束外含空气蒸汽冷凝传热能力,其平均冷凝传热系数为竖直管束的1.3~1.7倍。总结得出迎流面强化传热的管间冲刷效应和抑制传热的空气层堆叠效应的耦合作用机制。多排布置时,减小管排数、增大弯管半径、管间距及采用叉排布置均有利于提高S型管束外含空气蒸汽冷凝传热能力。 展开更多

关键词 空气-蒸汽冷凝 S型管束 强化换热 管间冲刷效应 空气层堆叠效应 管排布置 数值模拟

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环状疏膜板强化管束外含空气蒸汽冷凝特性分析

5

作者 高力 李文涛 +2 位作者 毛亚蔚 张超琦 李力 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1201-1207,共7页

管外含空气蒸汽冷凝是非能动安全壳热量导出系统工作中关键的传热过程,为了提高系统中换热器的换热效率需要对管束外强化换热进行研究。本文将环状疏膜板强化换热管与管束结合并使用CFD软件对其进行数值模拟,研究对冷凝换热的影响。结... 管外含空气蒸汽冷凝是非能动安全壳热量导出系统工作中关键的传热过程,为了提高系统中换热器的换热效率需要对管束外强化换热进行研究。本文将环状疏膜板强化换热管与管束结合并使用CFD软件对其进行数值模拟,研究对冷凝换热的影响。结果表明:疏膜板布置方式、管间距等会对换热产生影响,交错布置疏膜板后换热系数最高可以比光管束提高28%;不同的布置方式对换热影响较大,不同布置换热系数可相差18%;管间距会通过影响疏膜板高度而影响强化效果。管束合理设置疏膜板后,可有较好的强化换热效果,可为换热器优化设计提供依据。 展开更多

关键词 数值模拟 含空气蒸汽冷凝 凝结 传热 管束 环状疏膜板 强化换热 非能动安全壳热量导出系统

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气流横向冲刷管束换热的场协同数值模拟验证 被引量：4

6

作者 黄德斌 邓先和 +1 位作者 朱冬生 欧阳惕 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期32-36,共5页

对气流横向冲刷管束换热这种比较复杂的流动形式,推导出了气流横向冲刷管束换热时的传热努塞尔数与场参数的关系表达式,用数值模拟的方法对场协同原理进行了分析与验证.结果表明,场协同原理同样适用于这种形式比较复杂的流动与换热.同... 对气流横向冲刷管束换热这种比较复杂的流动形式,推导出了气流横向冲刷管束换热时的传热努塞尔数与场参数的关系表达式,用数值模拟的方法对场协同原理进行了分析与验证.结果表明,场协同原理同样适用于这种形式比较复杂的流动与换热.同时用场协同原理解释了管排方式和管间距对换热的影响,发现随着速度场与热流场协同作用的不同,换热随管排方式和管间距的改变也有所不同. 展开更多

关键词 传热 管束 场协同原理 数值模拟

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新型套管式相变蓄热器结构优化及传热研究 被引量：5

7

作者 顾煜炯 张晨 +1 位作者 耿直 王敏 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第1期33-37,共5页

针对相变材料导热系数小而影响相变蓄热器换热效率的问题,对蓄热器结构进行改进,提出应用三角形直列、同心圆排列、正方形直列和正方形错列4种不同的换热管束排布方式对相变蓄热器的结构性能进行优化及数值模拟。模拟结果表明:换热管束... 针对相变材料导热系数小而影响相变蓄热器换热效率的问题,对蓄热器结构进行改进,提出应用三角形直列、同心圆排列、正方形直列和正方形错列4种不同的换热管束排布方式对相变蓄热器的结构性能进行优化及数值模拟。模拟结果表明:换热管束采用正方形直列和正方形错列排布的蓄热器内相变材料熔化所需时间基本相同,同心圆排列所需的融化时间最短;换热管束采用三角形直列排布、正方形直列和正方形错列3种排布方式的蓄热器在蓄热后期会出现死区,与同心圆排列方式相比,其相变材料熔化所需时间分别增加了57.20%、26.47%和26.48%。 展开更多

关键词 相变蓄热 强化传热 换热器管束 排布方式 结构优化 熔化 数值模拟

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液态金属绕流管束流动传热进展

8

作者 肖辉 张显均 +2 位作者 兰治科 王苏豪 王盛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期10-20,共11页

基于液态金属的螺旋管式换热器具有紧凑、换热能力强的特点,在热化学制氢、第四代核能、太阳能高温热发电、余热回收等能源化工系统极具价值,液态金属绕流管束流动传热问题越来越受到重视。然而,绕流管束湍流传热较复杂,实验和数值模拟... 基于液态金属的螺旋管式换热器具有紧凑、换热能力强的特点,在热化学制氢、第四代核能、太阳能高温热发电、余热回收等能源化工系统极具价值,液态金属绕流管束流动传热问题越来越受到重视。然而,绕流管束湍流传热较复杂,实验和数值模拟难度较大,目前尚未有相关可靠文献综述,阻碍了该类换热器设计与技术进步。本文回顾了液态金属绕流管束相关研究,首先指出了液态金属流动传热特性与其他流体的异同,然后简述并比较了液态金属流动传热经验关系式,推荐了该类型换热器设计的流动传热经验公式,紧接着应用经验关系式分别对比了不同工质绕流管束、液态金属流经不同流道的流动传热性能。指出液态金属湍流传热具有一定强化潜力,且绕流管束带来形阻较大,建议采取减阻措施。本文为后续涉及液态金属绕流管束的换热器设计提供了参考。 展开更多

关键词 传热 对流 管束 液态金属 湍流

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光管管束的沸腾传热实验研究 被引量：1

9

作者 龙恩深 《重庆建筑工程学院学报》 CSCD 1993年第2期8-13,共6页

本文实验研究了管束间距、管排数、管束排列方式、热负荷大小和沸腾工质物性等因素对光管管束池沸腾传热的影响规律。实验包括有二排管束、三排管束、七管束、十三管束等,管束相对间距在0.9～3.3之间。实验结果表明,对于旺盛核池沸腾区... 本文实验研究了管束间距、管排数、管束排列方式、热负荷大小和沸腾工质物性等因素对光管管束池沸腾传热的影响规律。实验包括有二排管束、三排管束、七管束、十三管束等,管束相对间距在0.9～3.3之间。实验结果表明,对于旺盛核池沸腾区域,管束中管间距的影响甚微,沸腾曲线基本上与光管时吻合;对于自然对流向核沸腾转折区域,管束各管间的影响较大,明显地使传热强化,一般可提高10～100％。 展开更多

关键词 光管 沸腾 传热 管束 实验

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蒸汽发生器传热管束流弹失稳现象中的基础力学问题研究 被引量：1

10

作者 杨世豪 赖姜 +1 位作者 谭添才 孙磊 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期103-110,共8页

为探讨管束的流弹失稳机理以及支承方式、内流载荷对流弹失稳的影响机制,本文综合考虑定常流弹力、内流激励和非定常流体力对传热管流致振动的影响,建立了复杂流体激励作用下传热管流致振动的理论模型,通过特征值稳定性理论获得了两相... 为探讨管束的流弹失稳机理以及支承方式、内流载荷对流弹失稳的影响机制,本文综合考虑定常流弹力、内流激励和非定常流体力对传热管流致振动的影响,建立了复杂流体激励作用下传热管流致振动的理论模型,通过特征值稳定性理论获得了两相横流作用下的传热管流弹失稳机制,系统地分析了内流激励和非定常流体力对传热管流弹失稳机制的影响。研究表明,支承方式会影响失稳临界流速,但不会影响流弹失稳机制;管内流会使管束各阶模态耦合,高速内流会改变管束的失稳机制;非定常流体力作为一种强迫力在流弹失稳之前,可能引起管束的“拍振”现象,在工程设计时应考虑避免。 展开更多

关键词 传热管束 两相横流 内流 非定常流体力 流弹失稳

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外掠管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性模拟 被引量：1

11

作者 麻宏强 刘叶敏 +4 位作者 厚彩琴 王刚 罗新梅 贾继伟 李春娥 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期147-155,共9页

为进一步揭示外掠管束间蒸发冷却传热传质及压降特性,综合考虑了管束壁面水膜的形成及湿空气-喷淋水间传质过程,采用DPM(Discrete phase model)与水膜耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了外掠管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性分析... 为进一步揭示外掠管束间蒸发冷却传热传质及压降特性,综合考虑了管束壁面水膜的形成及湿空气-喷淋水间传质过程,采用DPM(Discrete phase model)与水膜耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了外掠管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性分析模型。首先,采用文献实验数据验证了模型的可靠性,其误差在1%范围内;然后,采用模拟方法,研究了外掠管束间传热传质及压降沿竖直高度方向的变化特征。结果表明:由于湿空气焓差和饱和空气焓差的变化,导致传质系数沿盘管高度方向发生波动,但总体呈降低趋势;在同一工况下,湿空气焓差对传质系数的影响较大,传质系数的波动主要是湿空气焓变化造成的;外掠交错管束间喷淋水膜温度并非保持恒定不变,而是随盘管高度的降低而降低,即沿下落方向液膜温度逐渐降低;交错管束底部区域喷淋水蒸发量最大,沿盘管高度方向,喷淋水蒸发量降低;喷淋水发过程主要发生在管束表面及管束尾流区,通过在管束间增加挡板或者减小管间距,可以强化管束表面及尾流区流场扰流作用,增强喷淋水的蒸发冷却作用;交错管束间传热系数在换热盘管中间稳定区域变化较小,其受进气温度、喷淋水温度及相对湿度的影响较小;交错管束间压力损失沿盘管高度变化较小,在换热盘管空气进口过渡区压力损失最大。上述研究成果,为外掠交错管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降性能设计提供理论依据。 展开更多

关键词 蒸发冷却 水膜 传热 传质 压降 管束 欧拉-拉格朗日

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管径与倾角对管束外含空气蒸汽冷凝传热影响研究

12

作者 刘诗文 李毅 +3 位作者 成翔 边浩志 曹博洋 丁铭 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期92-96,共5页

通过对不同管径和倾角的3×3管束开展管外含空气蒸汽冷凝试验,研究了传热管管径和倾角影响管束外含空气蒸汽冷凝传热的基本规律。结果表明:管径和倾角的影响在不同压力范围内具有明显差异。在压力0.8 MPa以下,冷凝传热系数总体随管... 通过对不同管径和倾角的3×3管束开展管外含空气蒸汽冷凝试验,研究了传热管管径和倾角影响管束外含空气蒸汽冷凝传热的基本规律。结果表明:管径和倾角的影响在不同压力范围内具有明显差异。在压力0.8 MPa以下,冷凝传热系数总体随管径和倾角的减小而增大,管径12 mm、0°倾角传热管的冷凝传热系数较管径19 mm、90°倾角的冷凝传热系数最大可增加29%。在压力0.8 MPa以上,冷凝传热系数随管径的减小而减小,最大可降低18%;随倾角的减小先减小后增大,在约60°倾角时,冷凝传热系数最小。 展开更多

关键词 传热管管束 不凝性气体 蒸汽冷凝 管径 倾角

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渗层不锈钢管束表面真空下换热特性的实验分析 被引量：1

13

作者 程屾 孙奉仲 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期90-94,共5页

为了探究在真空条件下材料表面特性对蒸汽凝结换热的影响机理,从实验和凝结理论两个方面入手探索了在真空条件下渗层不锈钢管束壁面蒸汽凝结的换热特性。在真空条件下进行对比实验,实验结果表明,渗层不锈钢管束的凝结换热性能明显优于... 为了探究在真空条件下材料表面特性对蒸汽凝结换热的影响机理,从实验和凝结理论两个方面入手探索了在真空条件下渗层不锈钢管束壁面蒸汽凝结的换热特性。在真空条件下进行对比实验,实验结果表明,渗层不锈钢管束的凝结换热性能明显优于普通铜管束,且随着真空的提高,效果更为显著,最高提升幅度可达77%。进而从真空对蒸汽的流场、非冷凝气体的热阻及其固相和液相间的界面能差三个部分论证了真空度的提升有利于冷凝液滴的形成和凝结换热效果的提升,与实验结果相符。 展开更多

关键词 真空度 强化传热 换热管束 凝结传热系数 总体传热系数

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波纹管在半容积式热交换器中的传热性能分析及应用

14

作者 李永花 王晓晨 李占英 《石油化工设备》 CAS 2016年第5期16-20,共5页

对采用不锈钢波纹管作为传热元件的半容积式热交换器,进行了样机的热工测试试验并将其结果与热交换器计算软件(HTRI)的计算结果比较,讨论了该类设备的传热计算方法。在实际大流量的工况下,设计了半容积热交换器重叠换热管束,该设计减小... 对采用不锈钢波纹管作为传热元件的半容积式热交换器,进行了样机的热工测试试验并将其结果与热交换器计算软件(HTRI)的计算结果比较,讨论了该类设备的传热计算方法。在实际大流量的工况下,设计了半容积热交换器重叠换热管束,该设计减小了换热面积,优化了设备的传热性能。实际运行效果表明,其传热系数达1 600 W/(m^2·K)。 展开更多

关键词 半容积式热交换器 波纹管 传热性能 重叠换热管束

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空气斜向冲刷圆管束时的传热与流阻性能研究

15

作者 徐国想 王智金 《淮海工学院学报（自然科学版）》 CAS 2003年第4期34-37,共4页

对空气斜向冲刷圆管束时的管外传热与流阻性能进行了实验研究 ,给出了实验条件下的传热与流阻关联式 ,并对不同冲刷角下传热与流阻性能作了综合评价 。

关键词 斜向冲刷圆管束 传热 流动阻力 螺旋折流板换热器 管壳式换热器 斜向掠圆管束

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斜针翅管强化传热元件的研究与应用 被引量：1

16

作者 高莉萍 《石油化工设计》 CAS 2004年第3期58-60,共3页

斜针翅管强化传热元件是一种适用于强化低雷诺数流体换热的新型高效传热元件。介绍了由该种强化传热元件与其他传热管组成的混合管束的强化机理与实际应用。

关键词 传热元件 斜针翅管 传热过程 换热器 流体 传热效率

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纵流式换热器的结构研究进展 被引量：30

17

作者 吴金星 董其伍 +1 位作者 刘敏珊 魏新利 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期306-309,337,共5页

纵流式换热器具有传热效率高、压降小、有效消除流体诱导振动等特点 ,因而在石化等行业中的应用越来越多。其结构的发展主要表现为高效换热管的应用和管束支撑物的变化。阐述了纵流式换热器的特点 ,介绍了高效换热管和管束支撑物的结构... 纵流式换热器具有传热效率高、压降小、有效消除流体诱导振动等特点 ,因而在石化等行业中的应用越来越多。其结构的发展主要表现为高效换热管的应用和管束支撑物的变化。阐述了纵流式换热器的特点 ,介绍了高效换热管和管束支撑物的结构及性能发展 ,指出了纵流式换热器的发展前景。 展开更多

关键词 纵流式换热器 结构 研究进展 换热器 管束支撑物

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制冷用水平管降膜蒸发器管束换热优化研究 被引量：7

18

作者 李红民 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第5期74-78,共5页

采用降膜蒸发技术的制冷用降膜蒸发器是各空调企业争相研究的新型制冷设备。本文采用分布参数法建立水平管降膜蒸发器管束换热模型,针对管束进行优化研究,研究表明:管程采用水平布置,在保证总布液量不变的前提下,加大第一管程区域的布... 采用降膜蒸发技术的制冷用降膜蒸发器是各空调企业争相研究的新型制冷设备。本文采用分布参数法建立水平管降膜蒸发器管束换热模型,针对管束进行优化研究,研究表明:管程采用水平布置,在保证总布液量不变的前提下,加大第一管程区域的布液量同时减小相应值的第二管程布液量,合理调整布液量可改善整体换热状况;管程采用上下布置,在干涸现象严重区域进行补液,可有效改善干涸现象,并且补液量并非越大越好,在补液量增加到一定量时,整体换热效果达到最佳。本文的研究为水平管降膜蒸发器的设计提供理论指导,促进其在制冷空调领域的推广应用。 展开更多

关键词 降膜蒸发 数值模拟 分布参数法 管束换热

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多股流绕管式换热器的管束排布及传热计算 被引量：5

19

作者 欧阳新萍 秦洁 +4 位作者 薛林锋 白桦 夏荣鑫 赵加普 李思思 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期39-45,共7页

多股流绕管式换热器的结构复杂,传热计算的难度较大。常见的计算方法是根据一些假定条件建立计算模型、进行数值求解,这种计算方法较复杂,不适合工程计算。而一些能用于工程计算的简便解析计算方法则存在迭代计算复杂、应用范围受限的... 多股流绕管式换热器的结构复杂,传热计算的难度较大。常见的计算方法是根据一些假定条件建立计算模型、进行数值求解,这种计算方法较复杂,不适合工程计算。而一些能用于工程计算的简便解析计算方法则存在迭代计算复杂、应用范围受限的缺点。本文列举了几种典型的多股流绕管式换热器的管束排列结构,分析了各自的结构特点;给出了多股流换热器的管板结构及相应的流体进出口接管方式,分析了各自的优缺点及应用场合。针对两种常规的多股流管束排列结构,即各股管程流体分层排布和同层排布,分别给出了适应于工程应用的简便传热计算方法。这两种计算方法将复杂的多股流绕管式换热器的计算分解为多个管程单股流绕管式换热器的计算,简化了计算过程。 展开更多

关键词 传热 绕管式换热器 多股流 管束排布 传热计算

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流体诱导新型弹性管束振动强化传热实验 被引量：4

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作者 田茂诚 姜波 +1 位作者 冷学礼 程林 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2011年第5期21-25,共5页

为深入研究不同实验条件下新型弹性管束的传热特性,建立了传热综合实验台,测试并计算得到了管束管外、管内及总传热系数随Re的变化曲线图。实验结果表明:新型弹性管束的管外平均表面传热系数基本为同Re数下的固定管束的3倍以上,强化传... 为深入研究不同实验条件下新型弹性管束的传热特性,建立了传热综合实验台,测试并计算得到了管束管外、管内及总传热系数随Re的变化曲线图。实验结果表明:新型弹性管束的管外平均表面传热系数基本为同Re数下的固定管束的3倍以上,强化传热效果明显。对比不同条件下的实验结果可以得出,汽-水换热条件最好、水-水换热条件次之、恒热流条件最差。原因为管内流体介质对弹性管束的振动特性影响较大,振动特性增强使得传热特性增强。 展开更多

关键词 振动 强化传热 弹性管束 换热器

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