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換熱器管道的缺陷發(fā)生在支撐板附近,已成為鐵磁性換熱管重點監(jiān)測區(qū)域。對換熱管道不同缺陷產(chǎn)生的漏磁信號進行了二維模擬,考慮了靜態(tài)時的支撐板處缺陷深度、缺陷寬度、換熱器管道壁厚、檢測儀器低速運動,以及缺陷相對于支撐板處在不同的位置對檢測儀器輸出信號的影響,給出了漏磁場磁感強度隨以上參數(shù)變化的曲線。在污水流量變化的情況下,分別測試了沉浸式換熱器在冬、夏季的傳熱系數(shù)。對同軸徑向熱管換熱器殼程進行模擬計算,分析煙,速度、溫度及局部對流換熱系數(shù)沿殼程的變化規(guī)律,并尋求換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化值。
得到徑向熱管換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù):橫向管距為縱向管距為翅片高度不應(yīng)高于,翅片間距為。在對換熱器結(jié)構(gòu)進行建模時,考慮換熱器入日和出口部分對于一換熱器殼程整體流動特性的影響。對單弓形折流板式換熱器的結(jié)構(gòu)進行合理簡化,利用參數(shù)化建模方法建立了管殼式換熱器的參數(shù)化模型,將定壁溫假設(shè)方法與同時考慮殼程和管程流體的兩流程禍合計算方法的模擬結(jié)果進行對比,結(jié)果表明:同時考慮殼側(cè)和管側(cè)流體流動與傳熱,更有助于揭示換熱器局部溫度場變化的實際情況,模擬結(jié)果與實際情況吻合較好,能夠為管殼式換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供更好的參考依據(jù)。
水冷式冷凝器采用有限體積法計算模擬流動傳熱過程的基本理論和方法,揭示了三葉孔板換熱器殼側(cè)傳熱強化的物理機制,數(shù)值模擬還表明在本次研究范圍之內(nèi),改變?nèi)~孔板板距對殼側(cè)強化傳熱速率影響不明顯,但對流動阻力和綜合性能的影響較大。瑞流模型對殼程流體流動與傳熱進行了數(shù)值研究,分析了三葉孔板換熱器殼程流動與傳熱特性?;诠軞な綋Q熱器進出口動態(tài)參數(shù)一溫度、壓力等,對管殼式換熱器內(nèi)部故障進行診斷評價研宄。流經(jīng)塊支撐板后,流體已充分發(fā)展,并且隨著殼程結(jié)構(gòu)周期性變化,傳熱與壓降也呈現(xiàn)周期性變化。在支撐板附近,流體流速變大,形成射流,并且由于支撐板阻擋,在支撐板前面和尾部產(chǎn)生二次流,能有效沖刷管壁,減薄流動邊界層,起到強化傳熱作用。
用TS模型和多模型組合預(yù)測冷凝器污垢。以實驗裝置中的3處壁溫、污管的出入口溫度、污管中流體的流速和污管熱阻為輸入,建立基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的污垢預(yù)測模型,對篩選出的160組數(shù)據(jù)進行預(yù)測,與BP網(wǎng)絡(luò)相比,該網(wǎng)絡(luò)預(yù)測污垢熱阻的收斂速度和精度都優(yōu)于BP網(wǎng)絡(luò)。但是由于換熱器大多體積龐大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,模型的網(wǎng)格處理比較復(fù)雜,且對計算機的配置要求高,前人的研究分為兩種,首先是利用多孔介質(zhì)模型,或者模擬換熱器理想模型。早在上世紀六十年代就有學(xué)者首先提出污垢熱阻隨時間的變化是沉積率與剝蝕率之差這一結(jié)垢模型,將污垢熱阻隨時間的變化關(guān)系歸納為線性污垢模型、冪律污垢模型、降律污垢模型、漸近污垢增長模型,而且己有基于上述方法制成的儀器儀表,對污垢清洗具有重要的指導(dǎo)作用。但是,管殼式換熱器結(jié)垢對其內(nèi)部流動換熱性能影響的研究相對較少。
濰坊譽金機械對原穩(wěn)站油行山管殼式換熱器實體模型進行簡化建模,同時兼顧課題研究的準確性和經(jīng)濟性。
(1)建模時保留了折流板,考慮折流板對殼程流體流動和傳熱的影響。
(2)對于傳熱管壁和折流板的處理采用了FLUEN丁中的薄壁模型,在后續(xù)的邊界條件設(shè)置時可以設(shè)定一個給定的壁厚,這樣減少了網(wǎng)格數(shù)量。
(3)管束的_l幾封頭和下封頭沒有參與整個換熱器的傳熱和流動,不影響數(shù)值計算的結(jié)果,因此在建模時將上封頭和下封頭進行簡化處理。 在對換熱器結(jié)構(gòu)進行建模時,考慮換熱器入日和出口部分對于一換熱器殼程整體流動特性的影響。目前,原穩(wěn)站管殼式換熱器運行效果多人為經(jīng)驗判斷,不能及時準確地對運行效果、存在問題進行診斷。由于單弓形折流板管殼式換熱器是復(fù)雜幾何體,網(wǎng)格劃分需要采用分塊劃分的方法,將整個模型劃分成入口段、出口段和殼程三部分,進行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格為非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,采用劃分的四面體和金字塔網(wǎng)格。