换热器是众多工业应用中的重要组成部分,翅片管式换热器是广泛应用于空调工程领域的紧凑式换热器的一种。为了充分利用和节省能源,就需要研究强化换热的技术,用来进一步提高其换热器的换热特性。空气侧热阻占换热器总热阻的70%到90%,因此要提高换热器的总体换热性能,就必须对强化空气侧换热性能的技术进行深入研究。本文通过CFD数值模拟仿真技术对平直翅片、人字型波纹翅片以及装有涡流发生器的平直翅片和人字型波纹翅片管式换热器的换热和流动特性进行深入的研究。首先建立相应的数学模型以及三维几何模型,选取合适的局部翅片作为计算域,并对计算域进行自适应的网格划分,验证其网格独立性,通过实验结果与模拟结果的对比来确定所建模型的准确性。然后同样通过数值模拟来得到在各种结构参数(翅片间距、管间距、翅片厚度、波纹高度、攻角和涡流发生器类型等)在干工况下的不同雷诺数下的摩擦因子(f)、换热因子(j)和效率指数(j/f),并得到相对应的流场图,速度、温度和压力分布

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　　熔盐-空气翅片管式换热器是一种蓄热式热风烘干系统中的关键设备,翅片管式换热器具有换热效率高、结构紧凑、性能稳定等优点。本文中翅片管式换热器热介质采用熔融盐,冷介质采用空气,其热介质熔盐具有蓄热能力强、传热性能好、流动性能好等优点。将熔盐-空气翅片管式换热器合理地应用到蓄热式热风烘干系统中,可有效解决该行业消耗电量大、能量结构不平衡、经济效益差等问题。本文先根据蓄热式热风烘干系统对冷介质参数的工艺要求,进行了翅片管式换热器的结构优化,建立了光管换热器及翅片管换热器微单元物理模型,然后对空气进口速度6.5m/s、进口温度120℃以及熔盐进口速度0.01m/s和进口温度420℃条件下的整体光管换热器内熔盐、空气的速度分布和温度分布以及翅片管式换热器微单元的空气速度分布与温度分布进行了模拟分析。结果表明,翅片管28根,管排数4排,每一排布置7根翅片管的翅片管式换热器满足工艺要求;通过对整体光管换热器的模拟得到熔盐以及空气的温度分布规律。

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　　翅片管式换热器极大地提高了管式换热器的换热系数,因此广泛的应用于暖通空调和化工等领域。随着近年来对能源消耗要求的提高,制冷用翅片管式换热器性能的提升也成为空调制造企业面临的一个重大课题。本文首先对空气经过开缝翅片的流动与换热情况进行了数值模拟,然后针对一款美式风管机中使用的V形翅片管式换热器,利用基于计算流体力学CFD原理的Fluent软件中的多孔介质模型,模拟计算了美式风管机中使用的V形翅片管式换热器中空气流动的不均匀分布情况。数值计算分析结果显示,在一定的进风量情况下,换热器迎风面的风速70%的区域流速集中在0.5-2.0m/s,有一些区域的流速高达4.2m/s,风速分布差别比较明显,并且模型计算出来的压差为26.2Pa,与实验实测值的24.0Pa相差只有9.1%,表明该模型能够较准确的计算出V形翅片管式换热器空气侧风速的不均匀分布情况。在得到的气流分布情况的基础上,进一步分析气流不均匀分布对V形翅片管式换热器换热性能的影响.

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　　采用数值模拟的方法对浓淡燃烧燃气热水器翅片管式换热器进行仿真模拟研究,对实际设备进行合理简化,分别研究换热管内螺纹、翅片的形式以及翅片的数目对换.

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　　以平直翅片管式换热器为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法进行建模和模拟计算,通过对正交试验结果进行极差和方差的分析,综合考虑了翅片厚度、翅片间距、管横向间距和管纵向间距对努赛尔.

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　　严寒及寒冷地区室外温度低导致空气源热泵供热性能差、运行不稳定等问题一直限制空气源热泵在北方地区的适用推广。相变蓄能技术可以结合太阳能将热量储存并转移,通过与空气源热泵系统耦合,可以弥补空气源热泵在低温室外环境下出现的运行性能差等问题。本文在实验的基础上建立了低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵相变蓄能换热器的数学模型,并完成了模型验证及相变蓄能换热器的结构特性及蓄释热工况运行特性影响因素的数值模拟分析。主要工作内容如下:本文提出并建立翅片管式相变蓄能换热器的数学模型。介绍了基于低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵系统中翅片管式相变蓄能换热器的运行模式及换热机理。由于包含翅片的相变材料侧存在非均质导热过程,使数学模型求解更为复杂。为简化翅片管式相变蓄能换热器数学模型求解过程,本文提出相变材料等效导热系数。在此基础上,建立相变材料侧、释热工况和蓄热工况下的制冷剂和乙二醇溶液(载冷剂)数学模型。为了进行模型验证工作,介绍了低温蓄能型太阳能辅助空气.

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