广东省重大科技专项(2011A080804012)
- 作品数：10 被引量：56H指数：4
- 相关作者：邓先和洪宇翔焦凤张连山杨志平更多>>
- 相关机构：华南理工大学丽水学院更多>>
- 发文基金：广东省重大科技专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程环境科学与工程机械工程更多>>
- 扭带强化传热技术研究进展
- 2013年
- 扭带作为一种有效的传热强化元件,常用于旧型换热器的升级与改造。文章从节约能源这个主题出发,详细概括了管壳式换热器中传统扭带的强化传热机理、传热与流动规律,并对近期出现的异形扭带及传统扭带的不同应用进行了较为系统的归纳,最后对扭带传热元件的发展现状及前景作出了总结及展望。
- 高雨亮洪宇翔杜娟邓先和
- 关键词：传热强化扭带流体流动管壳式换热器
- 旋流片支撑缩放管管束传热与流动的数值模拟被引量：2
- 2012年
- 通过数值模拟,以水为工质,研究了湍流时旋流片支撑缩放管管束管间的传热综合性能,并与无支撑光滑管管束、无支撑缩放管管束及旋流片支撑光滑管管束的传热性能进行了对比,分析了不同结构参数对其传热综合性能的影响;揭示了旋流片支撑缩放管管间流体速度场与温度场之间的协同性。结果表明:旋流片支撑急扩慢缩型缩放管管束相对急缩慢扩型具有更好的传热综合性能,且都比旋流片支撑光滑管管束的传热综合性能好,但二者都没有对应的无支撑缩放管管束综合性能好;具有小角度跟大扭率结构的旋流片更有利于旋流片支撑管束传热综合性能的提高;相对旋流片支撑光滑管管束与无支撑缩放管管束,旋流片支撑缩放管管束强化传热的原因在于传热场协同的增强作用更为明显。考虑管间支撑物支撑管束与抗振的必要性,旋流片支撑缩放管管束是一种高效的壳程强化传热措施,文中条件下通过优化,最大传热综合性能能达到1.057。
- 洪宇翔邓先和张连山焦凤杨志平
- 关键词：强化传热缩放管旋流片场协同分析
- 层流传热中有效传热温差的改善及复合强化传热被引量：1
- 2012年
- 从层流流体有效传热温差的新视角出发,分析与探讨了换热器层流传热的强化理论。首先对层流流体有效传热温差的现象、细节及其变化规律进行了分析,揭示了采用插入物强化层流传热的内在强化机理,探讨了有效传热温差缓变特性的合理利用方法,提出了改善层流有效传热温差的寻优途径;其次,分析研究了缩放管粗糙传热肋面与插入物相配合的协同传热强化机理,揭示了粗糙肋面协助改善层流有效传热温差的作用与规律。
- 邓先和洪宇翔刘海敏
- 关键词：层流复合强化传热
- 活性焦颗粒在移动床中的传热特性被引量：1
- 2016年
- 为研究活性焦颗粒在移动床中的传热特性,以管壳式换热器为换热装置进行传热实验。空气经加热后与活性焦颗粒在换热器的壳程与管程中呈逆流流动,采用控制变量法,改变热空气流速u_s、开始卸料时热空气出口设定温度T_(air)以及活性焦颗粒卸料速度v_p等因素,测定不同实验工况下换热器的传热温差ΔT_m、传热负荷Q及总传热系数K,并观察其变化规律。结果表明,u_s对ΔT_m有很大影响,随着u_s增大,Q和K逐渐增大,在T_(air)=40℃,u_s=16 m/s,v_p=150 kg/h时,K高达9.32 W/(m^2·K),且K与u_s的幂次方n=0.64相关;随着T_(air)的升高,ΔT_m无明显变化,Q与K逐渐降低,T_(air)达到70~80℃后,K几乎无变化;随着v_p增大,ΔT_m增长非常缓慢,Q和K呈线性增长,K大于7.5 W/(m^2·K),v_p每上升50 kg/h,K增加0.9 W/(m^2·K)。
- 丁凯利胡晨邓先和
- 关键词：管壳式换热器移动床总传热系数
- 自然对流垂直管内插旋流片的强化传热研究被引量：5
- 2013年
- 以水为工质,采用Fluent软件,对垂直放置的缩放管内插旋流片的自然对流换热进行了数值模拟分析,对光滑管、光滑管内插旋流片、缩放管和缩放管内插旋流片4种管道的传热情况进行对比,并将模拟值与实验值进行比较,两者的结果基本吻合。模拟结果表明,4种换热管中,缩放管内插旋流片水的传热系数最大,传热强化综合因子达到4以上;缩放管配合旋流片能加强壁面附近流体的扰动,又能使管内中心流体形成较强的漩涡流,加强壁面与管内中心流体的热量交换;减小速度场与温度场之间的夹角是增强传热性能的一个重要因素,缩放管内插旋流片的场协同角的体积平均值最小,因此缩放管内插旋流片的速度场和温度场协同程度更高,更有利于传热。
- 王娜邓先和张连山杨志平
- 关键词：自然对流缩放管旋流片强化传热
- 管间高黏度流体的有效传热温差缓变特性被引量：6
- 2012年
- 通过数值模拟,研究了85%甘油在旋流片支撑光滑管管束间纵向流动的传热与流阻特性,并与无支撑光滑管束的纵向流动进行了对比,揭示了高黏度流体置换类强化传热方法的有效传热温差缓变特性机理。研究结果表明,层流时,小扭率与大角度旋流片支撑的光滑管管束的传热综合性能更佳,旋流片支撑光滑管管束在有旋流片段可以通过提高有效传热系数与增加有效传热温差的双重途径提高传热速率,而在旋流片下游段则可以利用有效传热温差的缓变特性继续维持较大的传热速率,从而能避免过多的流体置换次数,极大幅度地降低了流体的输送功耗。
- 洪宇翔邓先和张连山
- 关键词：强化传热旋流片
- 自支撑矩形缩放管壳侧不同插入物的强化传热效果被引量：1
- 2013年
- 利用数值模拟方法研究了湍流状态（雷诺数船变化范围为27900～41900）下自支撑矩形缩放管换热器壳程内插入不同插入物（圆环和折板）后的传热性能与流动特性，并将壳程通道内插入圆环和折板后得到的结果与缩放管空管（无插入物）的结果做比较．结果表明：插入物的加入引起了通道内流体的速度及温度分布变化，从而产生传热及流动特性的变化；插入圆环和折板后壳侧的传热系数分别比缩放管空管时增加了16．69％～24．32％和38．01％～46．74％；在插入插入物后，传热系数增加的同时也引起了通道内压降的增大，与缩放管空管时比较，插入圆环和折板情况下压降增加的比例分别为74．02％一89．50％和68．49％～87．16％；插入折板后壳程通道内的综合传热性能最好，其次是插入圆环后，缩放管空管时最差．研究还发现，要提高换热器的传热性能，关键是要改善通道两侧缩放管处的传热性能，而从场协同角度对三者进行分析则发现，减小速度矢量与温度梯度矢量间的夹角是增强换热器传热性能的一个重要措施．
- 焦凤邓先和戴玉
- 关键词：自支撑缩放管传热强化
- 缩放管内插旋流片的自然对流换热实验与数值模拟被引量：1
- 2013年
- 以水为介质,对垂直放置的急扩加速流缩放管(CD)等间距内插旋流片的自然对流换热进行了实验研究和数值模拟,通过实验研究得到不同内插旋流片个数时自然对流换热系数的变化,并将实验值与光滑管的作比较,同时运用Fluent模拟得到了管内的速度分布、温度分布、传热系数和热通量沿轴向的变化.结果表明,随着旋流片个数的增加,传热系数明显增大,但旋流片个数达到7后传热系数不再明显增大,且两种类型的旋流片均有同样效果.数值模拟还表明,插入的旋流片个数越多阻力越大,其中等间距内插7个旋流片的效果最优.文中还对缩放管与旋流片对自然对流的两区协同强化传热机理进行了初步分析,通过模拟得到强化传热的原因在于壁面切向速度的提高,同时还给出了截面平均切向速度沿轴向的变化规律.
- 张连山邓先和杨志平王娜
- 关键词：自然对流旋流片传热强化
- 矩形自支撑缩放管换热器强化传热的结构优化被引量：16
- 2013年
- 在新型换热器——矩形自支撑缩放管换热器的基础上,通过FLUENT软件利用三维数值模拟的方法分别研究在缩放段长度比例保持不变的情况下,缩放节距及缩放肋高对换热器管程、壳程及整体综合传热性能的影响,并得出缩放管的优化尺寸。研究表明:对于换热器管程和壳程,缩放节距l越小,换热效果越好,阻力也越大,壳程在l=16.5mm时综合传热性能达到最佳,而管程则在l=9mm时综合传热性能最好;缩放肋高h越大,二者的换热效果越好,阻力也由于管子的粗糙程度增加而变大,此时综合传热性能管程在h=1.25mm时最好,壳程则在h=0.5mm时最好。引起这些变化的原因主要是由于随缩放节距与缩放肋高的增加,管程和壳程通道内的回流区不断增加,在回流区的增加造成阻力增加的同时,也改善了速度场与温度场的协同性,从而使二者的传热性能增强。最后将管程和壳程作为一个串联的整体进行综合考虑,得到整个换热器的综合传热性能在l=15mm,h=0.75mm时达到最佳,综合因子η=1.136～1.155(壳侧Re=27900～41900)。
- 焦凤邓先和
- 关键词：自支撑缩放管强化传热场协同结构优化
- 管束排列及管间距对换热器传热性能的影响被引量：23
- 2013年
- 通过改变圆形翅片管换热器管束排列及管间距的传热性能实验,得到雷诺数(Re)、纵向管间距(Sl)及管束排列方式对圆形翅片管换热器传热性能的影响,再利用数值模拟方法分析这3个因素影响的原因。结果表明,圆形翅片管换热器的努赛尔数(Nu)及阻力系数(f)均随Re的增加而增加,且增加趋势逐渐下降。增大Sl可提高顺排圆形翅片管换热器的传热性能,但是提高幅度随Sl的增加而减小,在Sl为110mm时换热效果最好;增大Sl反而会降低叉排圆形翅片管换热器的传热性能,其换热效果在Sl为66mm时最好。相对于顺排方式,叉排圆形翅片管换热器的换热效果更好。速度场与温度场间的协同角度大小、回流区面积及尾流涡尺度大小与换热器传热性能的提高有关,可以从这3个方面进行分析,以寻找改善换热器结构的途径。
- 焦凤邓先和孙大力洪宇翔
- 关键词：场协同强化传热
