摘要：基于理论分析,设计并制造了4台典型结构的螺旋板式热交换器。通过试验研究了关键结构参数当量直径de、定距柱密度n,冷流体进口温度T对螺旋板式热交换器传热与流动特性的影响规律。结果表明:换热面积相近的样机,当量直径由19.7增至37.9时,总传热系数相对增加9%,平均压力降相对降低45%;定距柱密度由200增至800时,总传热系数相对增加17%,平均压力降相对增加129%;冷流体进口温度的提高既可使流体之间的传热效果增强,又能减小流体流动的阻力。基于试验数据对湍流状态下螺旋流的对流换热系数和压力降的准则式分别进行了拟合及验证,对流换热系数拟合公式的平均相对误差为5.4%,压力降拟合公式的平均相对误差为6.3%,为螺旋板式热交换器的能效评价奠定了基础。

摘要：混空轻烃燃气发生装置的工作原理是向装有液态轻烃燃料的储罐内鼓入空气,液态轻烃蒸发附着在空气泡表面形成混空燃气。对混空轻烃燃气发生装置的工艺流程进行模拟,确定空气流量、液态轻烃温度以及气化器内液位是混空燃气制气过程中最大的影响因素,轻烃体积分数随空气流量的增大而减小,随外界输入热量、液态轻烃流量的增大而增大。根据轻烃鼓泡制气过程传质及传热特性,确定轻烃鼓泡制气工艺过程的理论计算模型。通过理论计算与试验数据对比,误差小于15%,验证了混空燃气轻烃含量理论计算的可行性,在装置设计过程及制气过程中可依据理论公式精准调控轻烃体积分数。

摘要：针对印刷电路板式换热器芯体板片结构在内压作用下的应力分布情况,采用有限元法研究了关键位置的应力随板片结构参数的变化规律;对比分析了印刷电路板式换热器芯体板片结构采用有限元法和解析法的计算结果,指出了目前解析法进行结构应力分析时考虑不够充分,且部分应力的计算结果存在较大的偏差。建议在进行印刷电路板式换热器芯体板片工程设计时,先利用现有解析法获得板片的初步厚度和肋宽,再用有限元法进行详细的校核和优化。

摘要：为量化充冷管道外添加肋片对采用相变蓄冷技术的城市冷链配送小型冷藏车用蓄冷板充/补冷过程的影响,以相变材料(PCM)RT5 HC作为蓄冷介质,对PCM凝固过程进行计算,分析充冷管道上肋片数量、肋片形状、肋片厚度及相邻管道上肋片布置方式对充冷时间及蓄冷效率的影响。结果表明,充冷管道上设置肋片,蓄冷板充冷过程中液态和部分凝固的PCM被分隔为多个小区域,小区域内自然对流得到强化,同时相界面延长,传热面增大,冷量传递加快;与充冷管道上无肋片的蓄冷板相比,设置肋片使充冷时间大大降低,蓄冷效率ε得到极大的提升,而蓄冷量略有降低;当肋片数量由4条依次增加至6,8条时,对应的ε及肋片效率ε_(f)增长速率升高,而由8条增加至10条时,ε及ε_(f)增长速率下降;对比肋片截面形状,矩形肋片效率最高,为3.19;肋片厚度t增大对蓄冷效率的提升作用较小;相邻充冷管道上不同肋片布置方式对充冷过程影响较小。研究结果为蓄冷板内充冷管道设计提供参考。

摘要：以一台高压固定管板式换热器为例,运用ANSYS有限元分析,设计并分析了换热器采用的双层波形膨胀节。考虑了层间摩擦及接触等因素的影响,将计算结果与其同刚度等效的单层波形膨胀节进行了对比分析。参照GB/T12777-2008标准相关规定对主体结构进行强度校核和比较研究,可为固定管板式换热器多层波形膨胀节的设计提供参考。

摘要：通过对扩散焊换热器样机热工性能实验获得了总传热系数与阻力损失数据,并与提出的准则方程计算结果进行对比。结果表明:针对单相液体在1168≤Re≤7182,提出的之字形流道准则方程对总传热系数理论计算与实验结果偏差在5.0%以内,阻力损失偏差在14.5%以内,可以较好地预测扩散焊换热器的传热与流动性能。压缩机后冷却器样机传热特性研究表明:水侧采用之字形通道、气侧采用直通道时,提出的准则方程和Gnielinski公式可以直接用于工程设计,为海洋油气平台压缩机级间/后冷却器的工程设计提供借鉴。

摘要：以扩散焊换热器出现不可限制的大变形为约束条件,建立板片厚度1.5 mm、流道半径0.9 mm、流道肋宽0.4 mm、材料316L的扩散焊换热器真实应力-应变的材料本构模型。采用弹-塑性应力分析方法预测结构垮塌载荷及结构载荷-位移曲线,并通过扩散焊换热器爆破试验及应变测试进行验证。结果表明:预测的垮塌载荷(121.7 MPa)与爆破试验值相对误差仅为2.64%,验证了扩散焊换热器芯体结构应力计算方法和计算模型的合理性,对扩散焊换热器工程设计具有重要意义。

摘要：板翅式换热器构造复杂,在强度计算方面缺乏精确的公式计算方法。本文采用ANSYS有限元方法建立了板翅式换热器有限元模型,并通过该模型计算分析设计压力和爆破试验压力下换热器应力分布状况。其计算结果对板翅式换热器的使用有着指导作用。