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换热器换热管内插螺旋流态化传热及除防垢的影响因素 被引量:6
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作者 彭德其 谭卓伟 +2 位作者 张浪 吴淑英 刘阳 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期935-939,共5页
通过内插螺旋方法使换热器换热管内流体产生螺旋流,实验研究了管内螺旋流/螺旋流态化的颗粒直径、颗粒浓度、螺旋结构参数及温差对强化传热及除垢、防垢性能的影响.结果表明,在实验范围内,换热器换热管内螺旋流态化比螺旋流的传热系数提... 通过内插螺旋方法使换热器换热管内流体产生螺旋流,实验研究了管内螺旋流/螺旋流态化的颗粒直径、颗粒浓度、螺旋结构参数及温差对强化传热及除垢、防垢性能的影响.结果表明,在实验范围内,换热器换热管内螺旋流态化比螺旋流的传热系数提高15%?20%;颗粒直径5 mm比3 mm的传热系数提高5.4%;颗粒浓度15%(?)比5%(?)传热系数提高15.3%;外径螺旋30 mm比20 mm传热系数提高7.7%;螺距20 mm比60 mm传热系数提高11.1%.随时间连续运行,管内螺旋流态化的传热系数下降幅度远小于螺旋流,表明管内螺旋流态化具有较好的除垢防垢效果.传热温差变化对螺旋流态化强化传热及除垢、防垢性能影响较小. 展开更多
关键词 内插螺旋 液固两相流 强化传热 除垢防垢
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基于PIV法的管内插螺旋液固两相流流场特征 被引量:4
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作者 彭德其 张凯博 +4 位作者 俞天兰 吴淑英 王志奇 乔硕 禹卫东 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期243-250,共8页
为探究管内插螺旋与液固两相流复合技术对流场与传热的影响机理,采用粒子图像处理技术(PIV)实验研究管内流体的涡量场及速度场分布规律。对比实验结果表明:内插螺旋液固两相流使流体呈螺旋流动,且增大流体的运动强度。在雷诺数Re=26400~... 为探究管内插螺旋与液固两相流复合技术对流场与传热的影响机理,采用粒子图像处理技术(PIV)实验研究管内流体的涡量场及速度场分布规律。对比实验结果表明:内插螺旋液固两相流使流体呈螺旋流动,且增大流体的运动强度。在雷诺数Re=26400~33000,总平均涡量比光管增大21.4%~35.8%;径向速度呈正负波动分布,平均径向速度为光管的6.5~19.8倍,径向速度波动为光管的51~609倍;轴向速度沿壁面向管中心递增,轴向速度波动比光管增大41.5%~60.6%;平均湍动能比光管增大162.7%~254.6%,因此内插螺旋液固两相流复合技术更有利于传热。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术 内插螺旋 液固两相流 流场
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管内螺旋液固两相流的流动行为及传热 被引量:3
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作者 彭德其 张浪 +3 位作者 俞天兰 吴淑英 支校衡 陈前 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期45-49,共5页
利用Fluent–EDEM耦合方法对管内插螺旋线的液固两相流动与传热进行数值模拟,分析了螺旋线对固相颗粒的诱导碰撞作用和液固两相流传热性能的影响.通过实验验证,模拟值与实验值的偏差为6.3%~13.8%.模拟结果表明,与管内未插螺旋线对比,... 利用Fluent–EDEM耦合方法对管内插螺旋线的液固两相流动与传热进行数值模拟,分析了螺旋线对固相颗粒的诱导碰撞作用和液固两相流传热性能的影响.通过实验验证,模拟值与实验值的偏差为6.3%~13.8%.模拟结果表明,与管内未插螺旋线对比,管内插螺旋线对液固两相流体具有诱导作用,使流体呈螺旋流状态;在流体离心力和螺旋线共同作用下,贴近管内壁运动的固体颗粒体积分数由0.44%提高到3.27%;相同雷诺数Re条件下,内插螺旋线液固两相流传热方法的努赛尔数Nu最大.在Re≤60000范围内,内插螺旋线液固两相流的综合评价指标值均高于内插螺旋线和液固两相流单独作用方式.因此,该技术适用于低Re下管内防垢除垢及强化传热的工况. 展开更多
关键词 螺旋线 液固两相流 强化传热 诱导作用
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换热管内插螺旋阻垢性能及污垢微观特征 被引量:1
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作者 彭德其 张寓川 +6 位作者 武洋 俞天兰 谭卓伟 吴淑英 陈莹 唐明成 彭建国 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4129-4139,共11页
为研究管内插螺旋阻垢性能及阻垢机理,实验研究了不同流速下换热管内插三种螺旋对污垢热阻、总传热系数的影响,同时从微观角度,对污垢粒径、孔隙率进行量化表征得到污垢微观结构分布规律。结果表明:在实验条件范围内,随流速增大内插螺... 为研究管内插螺旋阻垢性能及阻垢机理,实验研究了不同流速下换热管内插三种螺旋对污垢热阻、总传热系数的影响,同时从微观角度,对污垢粒径、孔隙率进行量化表征得到污垢微观结构分布规律。结果表明:在实验条件范围内,随流速增大内插螺旋污垢热阻渐进值最大降幅为63%,传热系数稳定值较未结垢时均降低20%以上,且节距为20 mm的内插螺旋具有最好的除垢性能;污垢从近壁面区到表面区粒径、孔隙率逐渐升高,污垢层间具有明显晶型过渡特征;污垢层表面区与过渡区孔隙率随流速增大进一步增大,内插螺旋流场特征改变污垢内部结构是阻垢性能出现差异的根本原因。 展开更多
关键词 结垢 内插螺旋 阻垢性能 显微结构 传热 孔隙率
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螺旋内插件强化传热换热器的性能对比分析
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作者 林霖 《装备制造技术》 2009年第7期24-26,共3页
介绍了某船用柴油机配套淡水冷却器的改进设计,对光管及两种不同型式的内插件进行了热工性能对比试验,得出了各种型式换热器的换热系数曲线和阻力曲线,并证明新型螺旋内插件在相同换热器体积下可大幅提高换热效率,解决了原有淡水冷却器... 介绍了某船用柴油机配套淡水冷却器的改进设计,对光管及两种不同型式的内插件进行了热工性能对比试验,得出了各种型式换热器的换热系数曲线和阻力曲线,并证明新型螺旋内插件在相同换热器体积下可大幅提高换热效率,解决了原有淡水冷却器体积大造价高的难题。为该淡水冷却器的改进设计开辟了新的发展方向。 展开更多
关键词 热交换器 淡水冷却器 螺旋内插件
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Enhancement of Heat Transfer in a Tube with Swirl Generators
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作者 HAMDI F.A.Abdelrahim 《Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing》 2007年第1期25-29,共5页
Influence of strip self-rotating plastic spiral elements inserted in a tube on heat transfer enhancement is studied experimentally. The strip consists of 100 self-rotating spiral elements made of plastic polycarbonate... Influence of strip self-rotating plastic spiral elements inserted in a tube on heat transfer enhancement is studied experimentally. The strip consists of 100 self-rotating spiral elements made of plastic polycarbonate inserted in the inner tube of a concentric tube heat exchanger with a view to generating swirl flow that helps to increase the heat transfer rate of the tube. Cold water flows in the annulus whereas the hot water flows in the inner tube. The obtained experimental data are compared with the data obtained from plain tube .Experimental results confirmed that the use of self-rotating plastic spiral elements leads to higher overall heat transfer coefficient than the plain tube. This technology is not only useful for heat transfer enhancement but also can be used for self cleaning deposition fouling in heat exchanger when the flow velocity is higher than 0.2 m/sec. 展开更多
关键词 heat exchanger heat transfer swirl flow plastic spiral insert
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螺旋线圈强化管内单相流体传热的研究 被引量:9
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作者 刘晓华 李淞平 +1 位作者 沈自求 祁胜杰 《石油化工高等学校学报》 EI CAS 2001年第3期57-59,73,共4页
研究了内插螺旋线圈的水平圆管内水的对流强化传热及流阻特性 ,探索了螺旋丝径不变 ,螺距变化对传热及流体阻力的影响 ;螺距不变 ,螺旋丝径变化对传热及流体阻力的影响。实验采用2 5mm× 2mm的紫铜圆管 ,实验段长 1 .68m ,管内走... 研究了内插螺旋线圈的水平圆管内水的对流强化传热及流阻特性 ,探索了螺旋丝径不变 ,螺距变化对传热及流体阻力的影响 ;螺距不变 ,螺旋丝径变化对传热及流体阻力的影响。实验采用2 5mm× 2mm的紫铜圆管 ,实验段长 1 .68m ,管内走水 ,Re数的范围在 30 0 0~ 2 5 0 0 0之间。通过对实验数据的多元线性回归 ,得到了传热与流体阻力的实验关联式 ,采用 (Nus/Nu) 3.5/ ( fs/ f)作为评估传热与流阻性能的综合判据 ,实验结果表明 :在实验范围内 ,(Nus/Nu) 3.5/ ( fs/ f)的值在 1 .2~ 1 0 .7之间 ,大于 1 。 展开更多
关键词 螺旋线圈 螺旋丝径 螺距 强化传热 对流
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振动往复螺旋清洗机构及其防垢性能 被引量:5
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作者 彭德其 史冰乐 +3 位作者 俞天兰 俞天翔 刘阳平 叶磊 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3168-3174,共7页
针对换热管内振动螺旋线清洗技术所存在的防除垢不均匀问题,提出振动往复螺旋清洗机构。利用流体动力周期性改变管口局部流动阻力方式造成管内流速波动,从而引起换热管内振动螺旋对污垢的轴向往复刮擦,达到均匀清除管内壁污垢的目的。... 针对换热管内振动螺旋线清洗技术所存在的防除垢不均匀问题,提出振动往复螺旋清洗机构。利用流体动力周期性改变管口局部流动阻力方式造成管内流速波动,从而引起换热管内振动螺旋对污垢的轴向往复刮擦,达到均匀清除管内壁污垢的目的。通过试验研究得到挡板机构的流量特性曲线,并理论分析推导得到该机构作用下管内流速的计算公式,以及使振动螺旋线产生不小于一个螺距的轴向往复行程时所对应的挡板开度的计算方法。进一步证明了振动往复螺旋的防除垢性能要比单纯的振动螺旋好,相同试验条件下其传热系数比光管和振动螺旋分别提高60%和20%,并延缓结垢速率;而无垢时两者的强化传热效果相当。 展开更多
关键词 往复螺旋线 在线清洗 流体动力 流量特性 防垢性能
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多叶螺旋线圈强化平板太阳能集热器换热的试验研究 被引量:3
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作者 于晔 田瑞 金光 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第5期18-21,共4页
用铜丝制成双叶螺旋线圈和三叶螺旋线圈内插物,置于平板型太阳能集热器的流道内,以强化流道管壁与工作介质之间换热。在定热流条件下,进行了空管、扭带管、双叶螺旋线圈管和三叶螺旋线圈管的换热性能研究;在常温下进行了阻力试验。试验... 用铜丝制成双叶螺旋线圈和三叶螺旋线圈内插物,置于平板型太阳能集热器的流道内,以强化流道管壁与工作介质之间换热。在定热流条件下,进行了空管、扭带管、双叶螺旋线圈管和三叶螺旋线圈管的换热性能研究;在常温下进行了阻力试验。试验结果表明,双叶螺旋线圈管Nu数增加了68.4%~200.7%,阻力系数增加238.7%~794.6%;三叶螺旋线圈Nu数增加106.1%~272%,阻力系数增加470.8%~906.8%。通过回归分析给出了f和Nu与影响因素计算式。研究表明,双叶螺旋线圈管道和三叶螺旋线圈管道换热均优于空管和扭带管;三叶螺旋线圈管道比双叶螺旋线圈的换热效果更佳。 展开更多
关键词 平板太阳能集热器 双叶螺旋线圈 三叶螺旋线圈 强化换热
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