椭圆扭曲管内数值模拟及其在热风炉空气预热器的节能应用

发布时间：2021-05-07 19:58

　　热风炉空气预热器是纳米碳酸钙生产过程中重要的节能设备,可以降低排烟温度,提高能源利用率。目前广泛采用的光滑圆管空气预热器体积庞大,换热效率低,造成排烟温度高,不仅污染环境,而且浪费大量的热量。为了解决这一问题,将椭圆扭曲管应用于热风炉空气预热器。结果显示,以椭圆扭曲管为换热元件的椭圆扭曲管空气预热器体积小、耗用钢材少、换热效率高,提高了烟气余热利用效率,降低燃料消耗量。以空气为工质,分别对椭圆扭曲管和圆管进行数值模拟,对比分析其传热性能。结果表明,相对于圆管,空气在椭圆扭曲管内湍动性更强,换热效果更好。通过对实际的工程案例进行分析,将椭圆扭曲管应用于热风炉空气预热器可减少换热面积27.9%,缩小体积37%,具有良好的节能节材效果。 

【文章来源】：新能源进展. 2020,8(05)

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1 椭圆扭曲管强化传热机理
2 计算模型
    2.1 数学模型及计算方法
    2.2 网格划分及无关性验证
    2.3 模拟结果准确性验证
3 结果与分析
    3.1 湍流强度对换热管性能的影响
    3.2 流体速度与温度梯度的协同角对换热管性能的影响
    3.3 流体速度及压力梯度的协同角对换热管性能的影响
    3.4 椭圆扭曲管强化传热的综合评价
4 案例分析
    4.1 案例描述
    4.2 经济性分析
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
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[2]扭曲椭圆管强化换热与流动减阻特性的场协同分析[J]. 马芳芳,云和明,郭训虎,陈宝明.  高校化学工程学报. 2017(06)
[3]基于场协同理论的强化管换热效果分析[J]. 张艾萍,夏荣涛,徐志明,丁权,杨钊,王冲.  化工机械. 2016(01)
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[8]扭曲管传热性能数值模拟与实验研究[J]. 杨蕾,朱冬生,曾力丁,张迎恺,高莉萍.  化学工程. 2010(01)
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[10]扭曲扁管管内流动与传热的三维数值研究[J]. 张杏祥,桑芝富.  南京工业大学学报(自然科学版). 2005(04)

硕士论文
[1]扭曲管内流态化粒子对壁面的磨蚀及碰撞动力学研究[D]. 黄军.湘潭大学 2015



本文编号：3173975