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纯氢燃气轮机火焰筒肋化壁面换热特性数值模拟优化研究
1
作者 徐志浩 王永志 +3 位作者 梁祥辉 杭开祥 江宇 刘潇 《风机技术》 2024年第4期45-52,共8页
本文针对纯氢燃气轮机火焰筒肋化壁面对流换热冷却问题,采用流固耦合数值仿真计算方法,在现有火焰筒肋片结构基础上(肋高e=3mm,肋间距P=20mm),研究其余11种肋片设计方案(e=3~5mm,P-15~30mm)的流动换热特性和规律,进一步对现有火焰筒冷... 本文针对纯氢燃气轮机火焰筒肋化壁面对流换热冷却问题,采用流固耦合数值仿真计算方法,在现有火焰筒肋片结构基础上(肋高e=3mm,肋间距P=20mm),研究其余11种肋片设计方案(e=3~5mm,P-15~30mm)的流动换热特性和规律,进一步对现有火焰筒冷却结构进行优化。研究表明,肋高e=3mm、4mm时,增大肋间距,换热性能下降;肋高e=5mm时,增大肋间距,换热性能先减小再增大再减小。肋间距P-15mm、20mm时,肋高增加使得换热效果先增大后减少;肋间距P=25mm、30mm时,肋高增加换热效果增加;肋间高比Ple在3~5之间,换热效果最佳,综合分析得出,Ple=3.75时换热效果最好。与现有结构相比,肋高e=4mm,肋间距P=15mm时,对流强化换热系数增加2.6%,摩擦因子增加43%,平均壁温降低5.2%。 展开更多
关键词 纯氢燃气轮机 对流换热 流固耦合 肋化壁面 间高比 换热性能
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不同螺旋缠绕异形管换热器壳程性能数值研究
2
作者 叶金波 武祥 +1 位作者 张强 宋克伟 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第3期68-77,85,共11页
缠绕管的形状对螺旋缠绕管换热器的传热能力有重要影响,本文建立了具有不同截面形状的螺旋缠绕管换热器模型,数值研究了八种不同截面形状的缠绕管对螺旋缠绕管换热器壳程流动与传热性能的影响。相比于传统圆管,三叶管和水滴管对壳程流... 缠绕管的形状对螺旋缠绕管换热器的传热能力有重要影响,本文建立了具有不同截面形状的螺旋缠绕管换热器模型,数值研究了八种不同截面形状的缠绕管对螺旋缠绕管换热器壳程流动与传热性能的影响。相比于传统圆管,三叶管和水滴管对壳程流体造成的扰动较大,增强了螺旋缠绕管换热器的综合换热性能,而三叶管则具有最大换热能力。进一步分析了不同冲刷方式对螺旋三叶管换热器和螺旋水滴管换热器壳程性能的影响,结果表明:在相同的进口工况下,螺旋三叶管换热器壳程努塞尔数相比于传统圆管提高了11.8%~15.5%,阻力系数增大了41.9%~49.6%;螺旋水滴管换热器壳程努塞尔数相比于传统圆管提高了2.8%~4.3%,阻力系数增大了3.2%~6.8%;在雷诺数为2 603~5 206的工况条件下,管截面与流动方向夹角为0°的三叶管换热器综合换热性能最好,而管截面与流动方向呈逆流形式的水滴管换热器综合换热性能优于顺流形式。 展开更多
关键词 螺旋缠绕管 绕管式换热器 异形管 壳程 传热性能
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垂直U型地埋管换热器性能的动态仿真 被引量：1
3
作者 代兰花 肖瑶瑶 《河南科技》 2021年第22期104-109,共6页
本文基于圆柱内热源理论建立了垂直U型地埋管换热器的数学模型。在MATLAB软件中建立了垂直U型地埋管换热器的动态仿真平台。利用该仿真平台研究进口温度、进口流速、钻井深度、回填材料、土壤以及间歇运行时间比等因素对垂直U型地埋管... 本文基于圆柱内热源理论建立了垂直U型地埋管换热器的数学模型。在MATLAB软件中建立了垂直U型地埋管换热器的动态仿真平台。利用该仿真平台研究进口温度、进口流速、钻井深度、回填材料、土壤以及间歇运行时间比等因素对垂直U型地埋管换热器换热性能的影响规律。结果表明,在一定范围内提高进口温度可以提升垂直U型地埋管换热器的换热性能;当进口流速为0.4~0.6 m/s时,增大进口流速可以有效提升垂直U型地埋管换热器的换热量;钻井深度越深,钻孔总换热量增加明显,单位钻孔深度换热量略微减小;但随着运行时间的增加,回填材料导热系数对换热的影响逐渐降低;土壤的导热系数越大,垂直U型地埋管换热器的换热量越大;采用间歇运行的方式可以提升垂直U型地埋管换热器的换热性能。 展开更多
关键词 垂直U型地埋管换热器 动态仿真 影响因素 换热性能
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热混合板式换热器换热阻力性能 被引量：10
4
作者 赵元东 张井志 +1 位作者 张冠敏 景振华 《压力容器》 2013年第8期46-53,共8页
为提高板式换热器对工况的适应能力,对两种不同倾角波纹板片组成的板式换热器进行研究。通过数值模拟,分析了热混合板式换热器单流道模型换热和阻力的情况,并结合场协同理论和火积耗散理论分析热混合板式换热器的综合性能。结果表明:随... 为提高板式换热器对工况的适应能力,对两种不同倾角波纹板片组成的板式换热器进行研究。通过数值模拟,分析了热混合板式换热器单流道模型换热和阻力的情况,并结合场协同理论和火积耗散理论分析热混合板式换热器的综合性能。结果表明:随着入口Re的增大,压降和Nu逐渐上升,场协同数Fc逐渐降低。利用约束的平均协同角更能体现协同性随Re的变化规律。火积传递效率随Re的增大呈现震荡降低的趋势,硬板组合的传递效率要高于软板组合。在Re为1600时,Nu和压降随上壁面倾角βt的增大而增大,粘性耗散随着βt呈现先增大、后减小的趋势,且在上下倾角之和为100°时取得极大值。 展开更多
关键词 板式换热器 场协同 数值模拟 换热阻力特性 火积耗散
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