对管壳式换热器强化管外传热进行了数值模拟研宄,提出并分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管壳式换热器管隙间支撑物的传热强化机理。潍坊誉金机械对原稳站油行山管壳式换热器实体模型进行简化建模,同时兼顾课题研究的准确性和经济性。在实验基础上,采用周期性单元流道模型数值模拟了旋流片产生的衰减性自旋流的流动和传热特性,并采用分段综合因子分析了传热强化的机理。结果显
管式冷却器
对管壳式换热器强化管外传热进行了数值模拟研宄,提出并分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管壳式换热器管隙间支撑物的传热强化机理。潍坊誉金机械对原稳站油行山管壳式换热器实体模型进行简化建模,同时兼顾课题研究的准确性和经济性。在实验基础上,采用周期性单元流道模型数值模拟了旋流片产生的衰减性自旋流的流动和传热特性,并采用分段综合因子分析了传热强化的机理。结果显示,旋流片能起到扰流作用,并使流体强烈地冲刷传热管壁面强化传热。
有旋流片段的综合因子,尾流段的综合因子接近于,在自旋流段的综合因子,应当充分利用自旋流段低阻的特点对换热器进行优化。分析换热器出现沸腾工况下内部蒸汽的流动情况,并根据对模拟结果的研究提出对换热器的改进措施。对复合波纹板片的板式换热器的换热阻力特性进行了数值模拟研究,采用非结构化网格,分别选用层流和瑞流模型,数值计算得到复合波纹型板式换热器内部的速度场,以及复合波纹型板式换热器在不同数范围内的换热准则方程式和摩擦系数关系式,证明了用数值计算方法研究复合波纹型板式换热器流动与换热性能的可行性。东北大学的尹俊以乂为开发平台,利用数据库技术,建立了独立、幵放、数据共享、运行可靠的传热介质物理性能数据库,并实现了这些数据库的动态查询。
基于进出口动态参数的管壳式换热器内部故障诊断预测研究。
(1)基于进出口动态参数,建立管壳式换热器结垢厚度和泄漏量的理论评价模型,给出评价模型的求解方式;
(2)基于分公司某大队管壳式换热器运行过程中的进出口动态参数,分析换热器内部运行状况,利用管壳式换热器结垢和泄漏的理论预测模型进吝分析,给出预测模型应用误差。换热器管道的缺陷发生在支撑板附近,已成为铁磁性换热管重点监测区域。 油田原稳站油一油管壳式换热器内部结构复杂,结构尺寸大,采用数值模拟研究时,对计算机配置要求较高,采用CFD前处理软件很难对现场实际模型进行网格划分,为便于研究分析,本课题在研究的过程中,对现场实际换热器进行模型简化处理。
本文主要研究管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。采用计算流体软件对连续型螺旋折流板换热器的流动传热特性进行了数值模拟研究,对连续型螺旋折流板换热器的结构参数进行了优化分析研究。考虑管壁污垢传热的影响,将污垢当量到管壳式换热器的换热管壁,建立管壳式换热器的三维流动传热模型。在此基础上,建立了管壳式换热器内两相流(油一砂)数学模型一混合模型,包括质量守恒方程、混合模型的动量方程、第二相的体积分数方程、相对(滑流)速度和漂移速度方程,采用有限体积法离散模型,使用稳态、隐式、分离式求解器,基于交错网格的SIMPLE算法解决速度压力藕合问题,研究中砂对换热器壳程流场的影响,并分析结垢厚度对管壳式换热器管程、壳程出口温度和传热系数等参数的影响。
管壳式换热器运行过程中的速度矢量分布,在换热器运行过程中,换热器壳程入口段的速度矢量值在0.5m/s;顺着折流板走向,换热器壳程内砂的速度矢量值相比较大,在I m/s至1.4m/s之问变化,在折流板!几方的砂速度;在折流板逆向换热器壳程内介质流动方向的背部,固体砂的速度矢晕值,人约为0.1m/s这是由T一折流板的阻挡作川,降低一r砂的速度当砂粒径较大,质较大时,砂容易在速度降低区域形成砂分沉积。砂粒径0.2mm时,管壳式换热器模拟运行达到稳定的情沉下,换热器壳程内沿换热器管民方向各个截而的砂体积分情况。换热器体积巨大,换热管直径与换热器长度的比值小,利用CFD前处理软件对其进行网格处理困难,网格数量太多,对计算机配置的要求非常高。山于此时管壳式换热器壳程内部流通介质含的砂粒径非常小,为0.2mm的流动能很好的带动砂流动,导致换热器整个砂的体积分布较均匀,整个壳程的含砂量都较小,接近入2类石油。
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