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換熱器設計國內外研究現狀綜述

時間:2019-05-04 21:57來源:畢業論文
美國傳熱研究公司(Heat Transfer Research Inc.)即HTRI是1962年發起組建的一個取得了大量的研究成果并積累了換熱器設計的豐富經驗的國際性、非盈利的合作研究機構。該機構在傳熱機理、兩

美國傳熱研究公司(Heat Transfer Research Inc.)即HTRI是1962年發起組建的一個取得了大量的研究成果并積累了換熱器設計的豐富經驗的國際性、非盈利的合作研究機構。該機構在傳熱機理、兩相流、模擬及測試技術等方面有所研究成果。近年來,并且在計算機應用軟件上也得到了快速發展,其開發了網絡優化軟件、各種換熱器工藝設計軟件,由于其精確地計算性能,不僅提高了效率,技術經濟性能也有所提高。35161
英國傳熱及流體服務中心(Heat Transfer and Fluid Flow Service)即HTFS,是英國組建的從事傳熱與流體課題的研究,成立了近四十年的時間里,不僅積累了豐富的經驗,還取得了豐碩的研究成果。HTFS將積累的成果不僅廣泛應用在原子能工業得到廣泛應用,而且已經發展到一般工業部門。開發的HTFS、TASC各類換熱器微機計算軟件在傳熱與流體計算上更精確,受到廣大用戶歡迎[2]。論文網
國內各研究機構和高等院校也都在換熱器的研究上花費了大量的精力,也取得了一些成果如華南理工大學在強化傳熱元件方面對換熱管的結構進行多種形式的改進,都起到了一定的強化傳熱的效果;在流路分析法、振動等方面天津大學取得的研究成果也相當顯著;清華大學在板片傳熱方面有深入的研究;在板翅式換熱器研究方面西安交通大學也已取得一些成果;化工設備設計技術中心站在強度軟件方面開發出SW6;在液壓脹管方面江蘇化工學院開發出液壓脹管器;螺旋板換熱器、板殼式換熱器、外導流筒換熱器、新結構高效換熱器、Ω環高壓換熱器、板式空冷器等一批使用價值的系列高效換熱器都是由換熱器起家的蘭州石油機械研究所開發的[1]。 源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live
通過ANSYS自帶的優化模塊對非標法蘭進行優化,徐釗等[3]提出了法蘭結構設計優化的方法。通過給換熱器建立參數化的模型,再利用ANSYS強大的模擬功能對其進行有限元分析從而找出能夠進行結構優化的點。在建模過程中,把一些過程中的計算公式作為變量,由ANSYS自行計算得出一些直觀指標的數據。然后將法蘭的幾何尺寸數據參數化后并選取分析單元加載到模型中,施加約束得到殼程壓力單獨作用時模型的受力云圖。接下來選取路徑線性化處理后分析給路徑處不符合壓力容器安全評定要求,再對該部位進行優化設計。首先通過分析ANSYS工具箱中的兩種優化方法(零階方法和一階方法)中選取了零階方法,通過生成分析文件以及構建優化控制文件利用計算機進行運算,最后分析每次目標函數迭代的結果,找出目標函數最小值以獲得到最佳優化方案。也就是換熱器法蘭倒圓角處滿足相應約束條件下的應力強度最小的最佳設計方案。同時也證明利用ANSYS的優化分析功能進行結構優化設計是可行的。
王斯民等人[4]為了減少換熱器內部殼程流體的短路問題通過對換熱器的結構進行改進,解決了換熱器殼體與管束之間環形間隙密封的難題并可確保換熱器的安全長周期運行,從而達到提高換熱器性能的目的。
余勝麟[5]通過對極限情況下分程箱套筒與管箱筒體之間的溫度應力的計算,來證明溫度應力對H-H型螺紋鎖緊環式換熱器殼程密封結構有著極大的影響。
影響換熱器的傳熱效果的結構是管束結構,主動強化傳熱技術、被動強化傳熱技術以及主動與被動的結合使用都是現有的換熱器普遍采用的對流換熱強化傳熱技術。其中主動強化技術包括機械攪動、表面振動、流體振動等,但是由于主動技術需要利用外源動力,并且需要額外增加耗能設備,使其應用受到很大限制;被動強化傳熱技術主要有粗糙表和旋流發生器等,其特點在于實現強化傳熱的效果并不需要外源動力,而且不會改變換熱器原有結構[10]。整體強化是將管程和殼程強化聯合起來從而取得更高的強化傳熱效果。 換熱器設計國內外研究現狀綜述:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190504/32987.html
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