递级流管壳式换热器壳程侧强化传热研究
发布时间：2021-07-18 10:55
关于过程的强化传热与高效节能设备的开发一直是当今工业生产和生活节能降耗的重要手段之一。管壳式换热器作为目前应用最广泛的换热设备之一,其管程侧和壳程侧的强化传热研究更是人们关注的重点。其中,壳程侧支撑结构直接决定着壳程流体的流动形态,良好的支撑结构更能起到强化传热的作用;在对核电,石油化工等行业应用的换热器管束支撑结构研究的过程中,本文主要包括以下工作。（1）提出一种异形片式支撑结构,并与片式支撑结构对壳程流体的传热和流阻的影响进行分析和对比。研究结果表明,异形片式支撑结构的曲面增大流体湍动强度,削弱换热管近壁面的热边界层,对流体温度场和速度场更好的协同性,并论述了换热器整体模型化为周期性模型的理论及其正确性。利用周期模型比较片式支撑的结构参数（A）和不同折流栅布置下壳程侧流体的速度和温度等参数变化特性:壳程侧Nu数的变化跟结构参数值A成正相关,Nu数随A值增加而增大;壳程侧Nu在折流栅为平行布置时最高。根据无量纲法获得异形片式支撑换热器壳程侧的传热系数和流体阻力准数关联式。（2）多孔板换热器作为纵流壳程换热器的一种变型,其壳程流体通过整圆板中的“孔”与管程侧的流体进行传热,流体流动方向...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
核动力二回路系统简图
者变小产生的压力梯度下流动[58-61]。上述四种管示意图如图1.2，核心在于增加换热管表面的粗糙度，利用表面的凹凸增大管内流体湍动程度，进而实现传热的强化。（a）横纹槽管；（b）螺旋槽管；（c）缩放管；（d）波纹管图1.2 粗糙表面管Fig.1.2 Enhanced tubes with coarse surfaces传统的螺纹管和翅片管属于增加管外传热面积的类型，如图1.3所示，适用于管内流体的传热系数高于管外流体，为了平衡管内外传热的差异，需要提高管外对流传热的情况下使用[62-63]。现今出现的内螺纹管和内翅片管，则是为了增强管内流体的传热而采用的[64-65]。（a）螺纹管； （b）螺旋翅片管图1.3 扩展表面管Fig.1.3 Tubes with extended surfaces管内插物的种类很多，主要使用的有纽带、线圈和多孔介质插物等[66-76]
图1.2 粗糙表面管Fig.1.2 Enhanced tubes with coarse surfaces传统的螺纹管和翅片管属于增加管外传热面积的类型，如图1.3所示，适用于管内流体的传热系数高于管外流体，为了平衡管内外传热的差异，需要提高管外对流传热的情况下使用[62-63]。现今出现的内螺纹管和内翅片管，则是为了增强管内流体的传热而采用的[64-65]。（a）螺纹管； （b）螺旋翅片管图1.3 扩展表面管Fig.1.3 Tubes with extended surfaces管内插物的种类很多，主要使用的有纽带、线圈和多孔介质插物等[66-76]，如图1.4所示。纽带作为内插物可分为典型扭带，变尺寸纽带，有切口的纽带和带有翅片的纽带等。螺旋纽带作为一种典型的纽带，管内流体做螺旋运动，产生周期性漩涡。在不考虑流动阻力时
【参考文献】：
期刊论文
[1]AP1000核电凝汽器的技术特点[J]. 胡伟卿,罗吉江. 电站辅机. 2017(01)
[2]帘式折流片换热器壳程热力特性的数值研究[J]. 马璐,王珂,王永庆,刘敏珊. 化学工程. 2016(12)
[3]几何特征对多孔板特性的影响[J]. 王慧锋,凌长玺. 华东理工大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]梅花孔板纵向流换热器壳程流动与传热的三维数值模拟[J]. 李雅侠,娄岩,战洪仁,张静,吴剑华. 过程工程学报. 2015(04)
[5]高温导热油热载体螺纹管传热和压降特性的实验与数值模拟[J]. 许卫国,张清红,杨冬,李永星,孙立岩,陆慧林. 工程热物理学报. 2015(06)
[6]阻流板对1/4螺旋折流板换热器综合性能的影响[J]. 许伟峰,王珂,靳遵龙,焦兴丽,刘敏珊. 化学工程. 2015(06)
[7]不同材料翅片管换热器特性的试验研究[J]. 张凡,李兆辉,李晓宇,丁靖,陈磊,陶文铨. 西安交通大学学报. 2015(05)
[8]管换热器中插入螺旋纽带的研究现状(英文)[J]. 满长忠,王冲,姚金钰. Journal of Marine Science and Application. 2014(04)
[9]折流杆换热器的研究方法进展[J]. 徐烨琨,刘成,李永辉. 化工进展. 2014(07)
[10]球面弓形折流板换热器壳程流体流动与传热的数值模拟[J]. 郭土,马贵阳,黄腾龙,石龙,孙皓. 辽宁石油化工大学学报. 2014(02)
博士论文
[1]管壳式换热器中单相流体强化传热的数值模拟和实验研究[D]. 游永华.华中科技大学 2013
[2]管壳式换热器数值模拟与斜向流换热器研究[D]. 古新.郑州大学 2006
[3]核动力装置二回路蒸汽系统仿真研究[D]. 田兆斐.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3289435
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
核动力二回路系统简图
者变小产生的压力梯度下流动[58-61]。上述四种管示意图如图1.2，核心在于增加换热管表面的粗糙度，利用表面的凹凸增大管内流体湍动程度，进而实现传热的强化。（a）横纹槽管；（b）螺旋槽管；（c）缩放管；（d）波纹管图1.2 粗糙表面管Fig.1.2 Enhanced tubes with coarse surfaces传统的螺纹管和翅片管属于增加管外传热面积的类型，如图1.3所示，适用于管内流体的传热系数高于管外流体，为了平衡管内外传热的差异，需要提高管外对流传热的情况下使用[62-63]。现今出现的内螺纹管和内翅片管，则是为了增强管内流体的传热而采用的[64-65]。（a）螺纹管； （b）螺旋翅片管图1.3 扩展表面管Fig.1.3 Tubes with extended surfaces管内插物的种类很多，主要使用的有纽带、线圈和多孔介质插物等[66-76]
图1.2 粗糙表面管Fig.1.2 Enhanced tubes with coarse surfaces传统的螺纹管和翅片管属于增加管外传热面积的类型，如图1.3所示，适用于管内流体的传热系数高于管外流体，为了平衡管内外传热的差异，需要提高管外对流传热的情况下使用[62-63]。现今出现的内螺纹管和内翅片管，则是为了增强管内流体的传热而采用的[64-65]。（a）螺纹管； （b）螺旋翅片管图1.3 扩展表面管Fig.1.3 Tubes with extended surfaces管内插物的种类很多，主要使用的有纽带、线圈和多孔介质插物等[66-76]，如图1.4所示。纽带作为内插物可分为典型扭带，变尺寸纽带，有切口的纽带和带有翅片的纽带等。螺旋纽带作为一种典型的纽带，管内流体做螺旋运动，产生周期性漩涡。在不考虑流动阻力时
【参考文献】：
期刊论文
[1]AP1000核电凝汽器的技术特点[J]. 胡伟卿,罗吉江. 电站辅机. 2017(01)
[2]帘式折流片换热器壳程热力特性的数值研究[J]. 马璐,王珂,王永庆,刘敏珊. 化学工程. 2016(12)
[3]几何特征对多孔板特性的影响[J]. 王慧锋,凌长玺. 华东理工大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]梅花孔板纵向流换热器壳程流动与传热的三维数值模拟[J]. 李雅侠,娄岩,战洪仁,张静,吴剑华. 过程工程学报. 2015(04)
[5]高温导热油热载体螺纹管传热和压降特性的实验与数值模拟[J]. 许卫国,张清红,杨冬,李永星,孙立岩,陆慧林. 工程热物理学报. 2015(06)
[6]阻流板对1/4螺旋折流板换热器综合性能的影响[J]. 许伟峰,王珂,靳遵龙,焦兴丽,刘敏珊. 化学工程. 2015(06)
[7]不同材料翅片管换热器特性的试验研究[J]. 张凡,李兆辉,李晓宇,丁靖,陈磊,陶文铨. 西安交通大学学报. 2015(05)
[8]管换热器中插入螺旋纽带的研究现状(英文)[J]. 满长忠,王冲,姚金钰. Journal of Marine Science and Application. 2014(04)
[9]折流杆换热器的研究方法进展[J]. 徐烨琨,刘成,李永辉. 化工进展. 2014(07)
[10]球面弓形折流板换热器壳程流体流动与传热的数值模拟[J]. 郭土,马贵阳,黄腾龙,石龙,孙皓. 辽宁石油化工大学学报. 2014(02)
博士论文
[1]管壳式换热器中单相流体强化传热的数值模拟和实验研究[D]. 游永华.华中科技大学 2013
[2]管壳式换热器数值模拟与斜向流换热器研究[D]. 古新.郑州大学 2006
[3]核动力装置二回路蒸汽系统仿真研究[D]. 田兆斐.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3289435
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