更新时间：2024-01-06 05:29:26 点击量：
国内换热器的研究现状与展望汪波1茅靳丰1耿世彬1韩旭1魏鹏2(;)【摘要】叙述了影响换热器换热性能的几个因素以及评价换热器性能的标准,对国内换热器研究的发展及研究进展进行了回顾,总结了研究过程中存在的不足,并对换热器的进一步研究作出展望。【关键词】换热器;肋片效率;换热因子;摩擦因子中图分类号::B文章编号:1671-6612(2010)05-061-050?引言换热器的发展已经有近百年的历史,其在国民经济的诸多领域(如食品、制药、石油化工、空调、动力、冶金、轻工等)得到广泛的应用。进入80年代以来,由于制造技术、材料科学技术的不断进步和传热理论研究的不断完善,有关换热器的节能设计和应用越来越引起关注,特别是近年来,能源与材料费用的不断增长极大地推动了对高效节能换热器的研究,地下工程空间有限,高效率的换热器能节约地下工程的使用空间和能源。目前,节能减排已成为我国“十二五”期间重要战略的举措,高效节能换热器的研究也成为当今地下换热领域研究的热点。1?换热器的国内研究现状换热设备按照其功能可命名,如冷凝器、蒸发器、再热器、过热器等,按换热部件的特点可分为:管壳式换热器、翅片管式换热器、板式换热器(包括板片式换热器和板翅式换热器)。对于各型换热器的强化换热技术的研究,主要集中在对换热器内流体流态变化以及对各部件的参数优化研究两方面,而对换热器部件参数的主要研究对象就是换热管(板)排列方式(顺排或叉排)、换热管(板)排数、换热管(板)间距大小、肋片布置间距、肋片形状等。通常的研究方法包括:数值模拟计算、实验方法研究、理论研究三类。,90年代初,杨长威[1]利用AUTOCAD2000的二次开发工具VISUALLISP对管翅式蒸发器进行了计算与绘图。陈[2]在应用给定换热器结构材料下,对换热器进行优化设计。郑钢等[3]采用稳态分布参数法,对冷凝器和蒸发器使用时回路的最佳长度进行了计算机模拟。董玉军等[4-6]对已有的板式蒸发器内蒸发换热关联式和摩擦压降关联式进行了总结,并采用分布参数法对波纹型多通道单流程板式蒸发器在小换热温差时的换热性能进行模拟分析;在以压降为约束条件下,董玉军[7]采用分布参数法对湿工况下冷却空气型干式蒸发器盘管进行了数值模拟以达到盘管换热性能最优化换热效果。席战利[8]用分布参数法对管翅式蒸发器建立了数学模型,并对公开文献已有的换热系数和摩擦压降的关联式进行了总结。李永鹏等[9]和宣宇清[10]采取分布参数法分别对船舶冷库蒸发器和房间空调蒸发器建立各自的稳态数学模型,并使用MATLAB语言编程计算。程金强等[11]建立管翅式换热器传热过程的物理模型利用计算流体力学(CFD)软件进行模拟,随后建立试验台对模型进行验证。,换热管排数和布置方式、换热管形状、肋片外型以及间距等对换热器性能的影响不可忽视。黄兴华[12]运用计算机模拟了不同管型、不同流程布置对满液式蒸发器性能的影响。邓敏锋[13]对多元平行流蒸发器建立数学仿真模型,对影响蒸发器性能的各参数进行了研究。邓斌[14]采用湿球温度效率法对蒸发器进行了模拟,并分析了流程布置形式对换热器性能的影响。周俊杰[15]应用SIMPLE算法对开缝肋片表面的传热及流动阻力特性进行了数值模拟;金巍巍[16]对在开缝翅片管翅式换热器的X型开缝规律与转折Re点的变化进行三维层流数值模拟。秦保军和朱春玲[17]对肋片管换热器管外三维流动与传热情况进行了数值模拟。苏铭[18]对不同通道构型的薄膜式全热换热器的性能进行了数值计算分析和比较,所建物理模型图示如图1。任效明[19]等借助CFD软件中的κ-εRNG模型,计算了百叶窗翅片空气侧不同流速下的换热和压降,理出换热和摩擦因子,与相关文献中的实验数据进行了比较分析。郝亮等[20]采用分布参数法,对图2所示的层叠式蒸发器建模,分析中间隔板深度以及流程设置对其传热和压降特性的影响。靳世文等[21]应用数值模拟方法研究了风量变化对管翅式蒸发器换热性能的影响;尹斌[22]对R134a单元机的蒸发器的仿真在使用改进的Kattan模型下,计算了管内不同干度区域的局部沸腾换热系数,通过隐式三次多项式拟合模型计算制冷工质的物性参数。吴金星[23,24]建立单周期三维模型对螺旋肋片换热器内流场和温度场进行模拟,并分析了影响换热性能的因素。黄东[25]对单流路双排管蒸发器性能的数值模拟结果得出了风速分布形状对传热性能影响的规律。刘彦军[26,27]用控制容积法对翅片管管片式换热器的肋效率进行了数值计算,分析了换热管间距、肋片厚度、导热系数等因素对PP电子PP电子
