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换热器性能的评价与分析国内外研究现状

时间:2019-03-31 10:26来源:毕业论文
对换热器性能的评价与分析,是建立在理论计算的基础上的,而理论计算主要用到传热学基本原理及工程软件的建模、仿真分析。在计算分析的基础上,对换热器结构及其工作过程中的

对换热器性能的评价与分析,是建立在理论计算的基础上的,而理论计算主要用到传热学基本原理及工程软件的建模、仿真分析。在计算分析的基础上,对换热器结构及其工作过程中的每一部分都有所了解,对其强化传热、阻力特性等方面加深了印象。国内对于理论计算研究较为完备,这也为我们的评价分析提供了非常好的帮助。34086
西班牙一团队分析了基于人工粗糙度的三种类型的增强技术的热工性能表现:波纹管,起波纹管和线圈。结果表明,人工粗糙的形状在压降特征上比传热增加产生更大的影响。同样,这种形状强烈影响过渡到湍流的推进及其特点:平滑或突然。研究得出结论,雷诺数低于200,建议使用光滑管。对雷诺数在200至2000之间,金属线圈的应用更有利,而对雷诺数高于2000,因为较低的压降遇到类似的传热系数的水平,波纹和起波纹管的使用比线圈得到更多青睐[1]。论文网
根据传热学理论针对列管式换热器进行建模计算的成果并不鲜见。早有学者对列管式换热器传热系数进行了传热学经典的计算分析,并针对换热器结构、换热器材质及厚度、流体物理性质、污垢热阻、强化传热技术等方面提出了建议[8]。也有学者专攻于热应力研究,根据列管式换热器的主要结构与工艺参数建立了三维有限元模型,对列管式换热器稳态温度场做出分析,并做了不同工况下的应力分析和强度校核,同时研究了不同过渡圆角对应力的影响[5]。在此研究的基础上,计算列管式换热器实际工作中结构内部的局部应力,并提出了补偿装置结构的建议,同时对在线检测的模块划分、系统结构和具体步骤给出了说明[4]。学界对常用的几种管程和壳程结构了解较为全面,并指出了强化传热技术、流体诱导的振动和防垢除垢研究上的不足之处[6]。在丰富理论计算成果的基础上,现阶段研究必须向高科技方向发展,初期对列管式换热器热力学与传热学特性进行了详尽的计算分析后,通过VB提出其设计软件开发理念[7]。 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
针对换热器稳定工作状态下流动与传热数值模拟中,比较主流的方法是在传热学理论基础进行分析计算的基础上,采用CFD模型、FLUENT等进行模拟计算[2]。同时,也有新方法针对列管式换热器进行动态建模,并进行PID控制实验、Smith预估控制实验、前馈-反馈控制实验等,最后提出全参数自适应Smith预估控制算法并进行仿真[3]。
在工程实际中,国内学者对于列管式换热器的设计制造、故障排除、优化改造等方面的研究也做出了很多努力,成效显著。列管式换热器的应用要求适应行业和工况要求,其密封性和耐污耐腐蚀性也极受重视,工程实际中也有很多一线技术人员优化改造换热器以取得更好的效果。
研究多针对于壳体、管束的制造难点和壳体与管束组装的难点,成果多为给出切实可行的解决方案来攻克制造、装配和控制问题[9]。例如对换热管、管板、折流板的检验、清理与组装和换热管的涨接与焊接技术的研究,已经得到提高质量的操作方案[10]。
在设计方面,研究人员完整结合实例展现列管式换热器结构设计过程,包括分析条件、工艺计算、设备选取和分程设计等,给出了列管式换热器设计的范例[11]。在设计研究中得出的结果也反作用于工程实际,在设计的角度上分析焊接法泄漏、机械和液压涨接泄漏的原因,提出增设挡板、正确选择管子的规格和排列方式和进行有效的温差补偿等措施[12]。
针对制造问题,学界也从不同角度进行研究。例如探讨原材料控制、制造工艺控制、焊接工艺、关键检验点控制等几个关键环节,提出很多实用的制造技术[13]。而对管壁积垢的处理、列管泄漏的修理、列管振动的消除等几个方面的故障进行原因分析,也给出了处理方法[14]。对换热管与管板连接处的泄漏问题进行原因分析,并从设计、制造、操作等过程给出了具体的防漏措施[15]。 换热器性能的评价与分析国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190331/31472.html
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