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空气侧传热表面的强化技术

2010-06-21

负责人:陶文铨, 何雅玲
电话/传真:029-82669106(13072995093,13088999283)
E-mail:wqtao@mail.xjtu.edu.cn,yalinghe@mail.xjtu.edu.cn
所在院所:西安交通大学能源与动力工程学院热流中心

项目简介:
    空气是多种工程领域(能源、动力、石油、化工、制冷和空调等)中广泛应用的传热介质,由于空气本身的传热性能很差,空气侧热阻常常是换热器传热过程总热阻中的主要部分,强化空气侧传热是这些换热设备节能降耗的主要环节。
    本团队从事强化空气传热研究已有二十余年,在多个国家自然科学基金及973计划项目的支持下,针对不同的传热面结构,积累了大量的实验数据和数值模拟结果,提出了两项国家发明专利并获得授权,提出了两种比较强化表面综合性能的方法。本技术就是在这些基础上形成的,具有完全的自主知识产权。

技术特点:
    1) 综合应用多种强化手段—根据空气侧的具体工作条件(流速范围,管排数多少,排列方式等),灵活应用纵向涡发生器,前疏后密开缝条片,百叶窗条片等,或其合理的组合,以获得对所研究情形的最优结构;
    2) 纳入最新的比较方法和高效模拟技术—针对不同的设计情形本团队提出了两种比较强化结构性能的方法,提出了计算对流传热的高效数值方法,结合正交设计方法等,使得本技术能较迅速获得所要求的新型强化结构;
    3) 能适应不同的强化要求—本技术可以根据用户的不同要求(强化为减少金属消耗,为减少流体压降,为减少流体泵功等)设计相应的强化结构。

应用前景:

    本项目已经针对国内几家企业的要求设计了相应的强化结构,获得显著效益。除了用于设计新的换热器外,本技术也十分适合于对原有翅片强化结构的改造。几个应用实践表明:新设计的强化换热表面在满足原有换热能力和阻力无明显增加的条件下,换热器的体积、管材和翅片材料可减少25%-35%左右。

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