板式换热器换热特性及压降的实验研究

为了研究强化板式换热器的换热性能及压降特性,利用小型R32制冷系统,基于钎焊式板式换热器,进行了一系列实验。实验结果表明：板式换热器出口制冷剂由过热到两相态时,制冷剂侧换热系数先急剧增大后缓慢降低,传热温差快速减小后缓慢降低,压降只有小幅度的变化;随着换热器的效能逐渐增大,平衡换热器效能和系统性能后,蒸发器出口干度接近1时,换热效果最好。研究可为强化板式换热器的设计提供参考。     

基于换热成本比的R410A风冷式冷凝器优化

在对R410A空调用风冷式冷凝器进行实验研究的基础上,以换热量成本比为优化目标,分析了换热器结构参数变化对冷凝器性能的影响,进行了基于稳态分布参数模型的换热器仿真计算.通过比较,得出冷凝器换热量和传热系数随换热器的结构参数变化的情况,给出了冷凝器在一定运行条件下的单变量和多变量优化结果.研究表明,换热成本比随翅片厚度、翅片间距和管内径的减小而增大.     

微管道阵列流体流动及其耦合传热的数值模拟

针对一种阵列式微管道换热器,利用FLUENT软件对其进行了数值模拟。将恒壁温、恒热流和流固耦合计算方 法的模拟结果进行对比,结果表明：采用流固耦合传热边界条件更有助于揭示换热器局部温度场变化的实际情况,模拟 结果与实际情况吻合较好,能够为微管道换热器结构优化设计提供参考依据。     

基于R404A的圆形冷凝器小管径化实验研究

针对当前冷藏集装箱制冷系统中冷凝器换热效率低、耗铜量大及成本高等问题,为某冷藏车设计了管径为5.00 mm的内螺纹铜管换热器,用于替代原管径9.52 mm圆形冷凝器。根据R404A制冷剂在小管径中的传热特性及其热力状态的变化,设计了替代换热器并做了优化流路设计;通过对5.00 mm小管径换热器样件与原冷凝器进行多个蒸发温度工况下的整机测试对比试验,检验设计的合理性。结果表明：小管径换热器耗电量有所增加,大、小管径换热器的整机制冷量偏差在10%以内,制冷性能系数偏差在6%以内;新的小管径圆形换热器耗铜量减少了37.7%。      

基于换热成本比的R410A风冷式冷凝器的优化

在对R410A空调用风冷式冷凝器进行实验研究的基础上，以换热量成本比为优化目标，分析了换热器结构参数变化对冷凝器性能的影响，进行了基于稳态分布参数模型的换热器仿真计算．通过比较，得出冷凝器换热量和传热系数随换热器的结构参数变化的情况，给出了冷凝器在一定运行条件下的优化措施和相关数据，对使用新工质的冷凝器性能优化有参考作用．     

板翅式换热器动态特性的试验研究

建立了可进行两股及多股流换热器动态特性试验研究的装置．对一．个两股流板翅式换热器施加流量按阶跃变化、进口温度按指数函数变化的时间域扰动信号，进行了动态试验．得到了换热器动态模型对流量扰动可接线性建模的扰动范围，确定了各股流体对进口温度扰动的响应延滞时间的计算公式．对换热器进行了一系列的动态特性测试，并获得其动态响应过程曲线．试验工况的传热单元数范围为０．６～３，雷诺数为２００～２０００，普朗特数为２～７．试验数据为建立完善的理论模型提供了可对比的依据．     

多股流换热器传递函数系数的理论确定方法

用数值模拟方法对一四股流板翅式换热器分别施加流量、进口温度的阶跃变化，获得其出口温度动态的响应曲线；用理论方法研究了其传染函数的系数，从而得到了四股流换热器的传递函数，并对其结果进行了分析，所得的四股流板翅式换热器的传递函数系数炎其自动控制试验提供了理论依据。     

易拉罐形状和尺寸的最优设计

本文根据易拉罐实际测量的数据,按照数学建模问题的要求,分别给出正圆柱体易拉罐的最优设计和上部为圆台下部为圆柱形易拉罐的最优设计;然后,给出关于易拉罐形状和尺寸,最大限度地减少单罐耗材、降低成本,提高质量、提高材料利用率以及手握舒适和外观精美的最优设计。     

结构最优设计的GA方法

针对结构最优设计工程问题，提出了利用ＧＡ进行优化的方法，以减少结构最优设计时的理论分析难度，提高寻优效率，数值分析结果表明，该方法结果正确，算法简洁。     

一种换热器网络优化新方法

基于遗传算法和神经网络的多层感知器模型的有机结合,提出一种优化换热器网络的新算法和一种新的编码方法－基因矩阵,这种算法根据遗传适应度（目标函数）的大小,以随机搜索方式寻找在求解区域的最优解,采用神经网络多层感知器模型实现换热器网络的结构优化和参数变化。经过遗传－感知模型优化并与外逼近算法做了比较,表明采用此法优化多维、多峰、非凸的换热器网络也具有很好的适应性。     

基于MATLAB的管壳式换热器优化设计

基于MATLAB 7.6开发了管壳式换热器，充分利用压降优化设计软件。通过改变换热器结构，充分利用管壳程压降，提高传热系数，减少换热面积。通过案例分析表明，充分利用压降后，换热器的传热系数提高了21%，换热面积减小了20%，大大减少了换热器的投资费用。     

烟熏炉螺旋管换热器换热仿真模型研究

换热器是肉食品热加工的烟熏炉的重要组成部分,一般有螺旋板式与U型2种不同形式。目前根据热加工要求 设计换热器时,结构参数的选择存在一定的盲目性,即换热器的尺寸是否满足要求完全凭经验及依赖事后验证。文中针 对某一类型烟熏炉螺旋管式换热器进行流动传热分析,建立换热器的一圈为基本单元的数值分析模型。借助CFD技 术,分析了不同圈数对出口温度分布的影响。结果显示不同圈数对换热器的温度分布影响较大,且基本单元截面的温度 值与基本单元数量呈二次函数关系。拟合不同圈数下各截面的温度值,得到各基本单元的出口温度与基本单元个数（圈 数）的函数关系。该函数关系能够有效地反映换热器温度降趋势,从而指导具体的换热器设计。     

窄通道内去离子水的沸腾换热特性实验研究

为了研究矩形窄通道内流动沸腾表面换热系数的影响因素,建立了竖直矩形窄通道流动沸腾传热实验装置,研 究了尺寸为720 mm x250 mm x3.5 mm窄通道内离子水的流动沸腾换热特性。采用单侧壁面加热,改变加热热流密度; 调节恒温水箱温度,改变工质入口温度;以蠕动泵为动力,改变泵的转速,改变工质流量。实验结果表明：入口温度对流 动沸腾表面换热系数基本无影响;流体的紊流度随着质量流量的增加而增加,从而加强了对流换热的强度;在对流沸腾 换热阶段,核态沸腾受抑制,表面换热系数随着加热功率的增大反而降低;在完全对流换热阶段,表面换热系数随着加热 功率的增大基本不变。该研究为更好地设计板式换热器提供了依据。     

大型空冷电站混合式冷凝器变工况特性研究

根据能量平衡原理,本文研究了海勒系统混合式冷凝器的工作过程,获得了冷凝器工作压力的解析表达式,并以此为基础,介绍了绘制混合式冷凝器特性曲线图的方法.     

回热器对制冷系统性能的影响

通过对制冷系统中回热器、蒸发器和压缩机工作过程的理论分析以及对蒸发器的热设计,定量地讨论了回热器出入口条件的改变对蒸发器尺寸、压缩机功率以及制冷系统成绩系数等的影响。降低制冷工质在回热器出口处的过热度,可以减小蒸发器的尺寸,但由此带来的不利因素,是需要增制冷工质的质量流量以及提高压缩机的压缩功率。     

LNG绕管式换热器管内压降和热传递的数值模拟

针对目前LNG绕管式换热器在设计时存在管内低温传热的不确定性,采用FLUENT软件分析了大螺距螺旋管 在湍流状态下管内的压降和冷却传热特征。研究中分别采用4.8 MPa的气态甲烷和液态甲烷为介质,探讨了螺旋管结 构、雷诺数Re、普朗特数Pr对压降和努塞尔数Nu的影响。结果表明：管径、缠绕直径、Re及Pr对压降和/VM的影响较 大;螺距对传热和压降影响较小,可忽略不计。并将模拟值与Jayakumar等半经验值做对比,结果趋势一致。最后拟合出 适用于LNG低温冷却状态下的Nu公式,为LNG绕管式换热器的工艺计算提供一定的依据。     

螺旋扭曲扁管管外传热性能数值模拟

为了研究螺旋扭曲扁管管外强化换热性能,采用周期性边界条件对螺旋扭曲扁管管外层流流动与换热性能进行 了数值模拟和理论分析,并且与圆管进行比较。通过建立不同规格的螺旋扭曲扁管换热器几何模型,得出螺旋扭曲扁管 的长短轴比a/b越大、螺距s越小,其管外传热性能就越好,强化传热综合性能评价因子就越大,与此同时,其流动阻力 也会增大。随着Re数的增大,强化传热综合性能增强,但趋势变缓。该研究结果对螺旋扭曲扁管换热器的设计有一定 的参考价值。