湖南省自然科学基金(11JJ9003)
- 作品数：10 被引量：30H指数：4
- 相关作者：彭德其俞天兰吴淑英叶磊于欢更多>>
- 相关机构：湘潭大学湖南工业大学湖南化工职业技术学院更多>>
- 发文基金：湖南省自然科学基金国家自然科学基金湖南省教育厅优秀青年基金更多>>
- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理更多>>
- 管内螺旋液固两相流的流动行为及传热被引量：3
- 2015年
- 利用Fluent–EDEM耦合方法对管内插螺旋线的液固两相流动与传热进行数值模拟,分析了螺旋线对固相颗粒的诱导碰撞作用和液固两相流传热性能的影响.通过实验验证,模拟值与实验值的偏差为6.3%～13.8%.模拟结果表明,与管内未插螺旋线对比,管内插螺旋线对液固两相流体具有诱导作用,使流体呈螺旋流状态;在流体离心力和螺旋线共同作用下,贴近管内壁运动的固体颗粒体积分数由0.44%提高到3.27%;相同雷诺数Re条件下,内插螺旋线液固两相流传热方法的努赛尔数Nu最大.在Re≤60000范围内,内插螺旋线液固两相流的综合评价指标值均高于内插螺旋线和液固两相流单独作用方式.因此,该技术适用于低Re下管内防垢除垢及强化传热的工况.
- 彭德其张浪俞天兰吴淑英支校衡陈前
- 关键词：螺旋线液固两相流强化传热
- 含固体粒子旋转流强化流体传热的实验及模拟研究被引量：2
- 2013年
- 针对管内除垢与防垢及强化传热问题,对工程上应用较广的扭曲管、扭带管中旋流场内低浓度液固流场综合性能进行实验及模拟研究.结果表明,含粒子旋流场可提高流体湍流强度,与圆管相比,扭曲管和内插扭带圆管均有较好的旋流效果,相同Re下扭曲管的换热系数提高18.7%~30.1%,阻力系数提高13.1%~181.8%,综合性能评价因子平均提高15.5%,高于圆管和扭带管：而扭带管的换热系数比圆管提高5.6%~32.9%,阻力系数最高.对扭曲管内粒子传热性能进一步优化,模拟值与实验值的误差为10.7%~12%.旋流作用有利于提高液固流场的综合性能,但较高流速下该综合性能则逐渐降低.
- 彭德其于欢俞天兰田青吴淑英黄军陈前
- 关键词：液固两相流数值模拟综合性能
- 自然循环蒸发器往复螺旋流体动力清洗实验研究被引量：1
- 2013年
- 针对蒸发器结垢严重及强制循环泵能耗高的问题,提出了一种用于自然循环蒸发器加热管内往复螺旋在线清洗技术,依靠气液两相流速度场的脉动实现工作螺旋轴向往复振动实现均匀防、除垢.以水为实验介质,设计了6根加热管的常压蒸发实验台,用不同往复弹簧和工作螺旋组成的清洗装置进行了实验,并在优化参数下得到了工作螺旋轴向往复行程、循环流速与传热温差的关系.结果表明,加热管规格为外径38mm、壁厚2mm、管长2m的常压蒸发条件下,往复弹簧弹性系数K=7.0～8.0N/m、工作螺旋螺距与管内径比为0.676～0.764且传热温差大于18℃时,系统循环流速不低于0.57m/s,工作螺旋往复行程稳定大于一个螺距,满足均匀除垢需求.
- 俞天兰刘阳平俞天翔史冰乐陈黎冯修燕张治坤
- 关键词：蒸发器自然循环
- 含固体颗粒流体旋流场强化传热综合性能实验被引量：2
- 2017年
- 为了进一步提高不含固体颗粒流体旋流场强化传热,开展含固体颗粒流体旋流场强化传热综合性能实验,研究颗粒浓度、粒径、Re数等因素对3种扭曲管的综合强化传热性能的影响。结果表明:液固流体换热性能随着颗粒浓度、粒径、Re数的增大而提高。与单相流体比较,当粒径2 mm、颗粒浓度分布1%时,相同Re数下3种扭曲管的Nu数平均提高12.91%,13.12%和15.23%,管内流体压降平均提高60.22%,67.23%和73.16%。通过综合性能评价因子分析,当粒径为2—5 mm、颗粒浓度分布为5%,扭曲管导程为200 mm、椭圆度为1.49时具有较好的综合性能。
- 彭德其罗海松俞天兰陈兰伟吴淑英韩玉叶
- 关键词：传热扭曲管压降
- 换热器换热管内插螺旋流态化传热及除防垢的影响因素被引量：6
- 2015年
- 通过内插螺旋方法使换热器换热管内流体产生螺旋流,实验研究了管内螺旋流/螺旋流态化的颗粒直径、颗粒浓度、螺旋结构参数及温差对强化传热及除垢、防垢性能的影响.结果表明,在实验范围内,换热器换热管内螺旋流态化比螺旋流的传热系数提高15%?20%;颗粒直径5 mm比3 mm的传热系数提高5.4%;颗粒浓度15%(?)比5%(?)传热系数提高15.3%;外径螺旋30 mm比20 mm传热系数提高7.7%;螺距20 mm比60 mm传热系数提高11.1%.随时间连续运行,管内螺旋流态化的传热系数下降幅度远小于螺旋流,表明管内螺旋流态化具有较好的除垢防垢效果.传热温差变化对螺旋流态化强化传热及除垢、防垢性能影响较小.
- 彭德其谭卓伟张浪吴淑英刘阳
- 关键词：液固两相流强化传热
- 节能型硫酸锰连续加热结晶工艺试验研究被引量：1
- 2013年
- 针对传统硫酸锰高温蒸发浓缩结晶工艺存在结垢严重、耗能大等问题,提出一种节能型硫酸锰连续加热结晶工艺,并对该工艺进行试验研究。结果表明,当管内平均流速为0.8 m/s,近壁面溶液的名义过饱和度Δcsur<3.09%,试验运行140 min时,空管传热系数下降45%,而插入振动螺旋的换热管传热系数基本稳定不变。当Δcsur<3.09%时,管内固体粒子体积分数对振动螺旋的传热、防垢性能有显著影响。粒子体积分数为1.0%的传热系数比仅加入振动螺旋时高15%。从可行的绝对过饱和度角度,对新型硫酸锰连续加热结晶工艺与传统的蒸发浓缩工艺进行了能耗对比分析,新工艺节能约53%。
- 彭德其叶磊田清于欢陈黎
- 关键词：硫酸锰
- 管内插偏重式螺旋轮自转及对流传热特性
- 2013年
- 针对换热管内污垢在线清洗的难题,提出了管内插偏重式螺旋轮自动防除垢技术。理论分析了螺旋轮获得的自转动力矩,并通过实验研究其自转特性;进一步对管内插偏重式螺旋轮的对流传热特性进行实验研究,对比分析偏重因素对传热强化性能的影响。结果表明:在一正一反交替连接时螺旋轮获得的自转速度最大,更有利于螺旋轮的旋转;传热温差为7℃时,管内插螺旋轮的总传热系数比内插螺旋线、内插扭带时分别提高22.2%和12%;传热温差为15℃时,内插不同偏重式螺旋轮的总传热系数与光管相比分别提高89%和112%,与内插普通螺旋轮的传热系数相比分别提高12%和25%,但相应的沿程阻力损失随之增加。考虑传热和阻力两方面因素,对上述管内插物的综合性能进行比较,结果显示内插偏重式螺旋轮的综合性能最好。
- 彭德其田清俞天兰王伟强王志奇罗谷
- 关键词：对流传热
- 低品位热能驱动有机朗肯循环的变工况特性被引量：10
- 2016年
- 构建有机朗肯循环变工况分析模型,研究热源条件对系统变工况性能的影响规律。结果表明:随着热源温度升高,系统的最佳蒸发压力线性增大,而涡旋膨胀机的等熵效率逐渐减小。相比额定工况,热源温度变化-30.0K与30.0K时,净输出功率变化了-32.4%与18.4%,热效率降低了4.0%与11.4%,热回收效率变化幅度分别为-9.8%及8.9%;当热源温度从423增大至483K时,系统不可逆损失的变化率为-37.1%与45.5%,火用效率的变化率为6.7%与-17.5%。相比热源流量,热源温度对系统变工况性能的影响更大。
- 王志奇张欣夏小霞周奇遇张建平刘斌
- 关键词：有机朗肯循环变工况特性低温余热余热回收
- 振动往复螺旋清洗机构及其防垢性能被引量：4
- 2013年
- 针对换热管内振动螺旋线清洗技术所存在的防除垢不均匀问题,提出振动往复螺旋清洗机构。利用流体动力周期性改变管口局部流动阻力方式造成管内流速波动,从而引起换热管内振动螺旋对污垢的轴向往复刮擦,达到均匀清除管内壁污垢的目的。通过试验研究得到挡板机构的流量特性曲线,并理论分析推导得到该机构作用下管内流速的计算公式,以及使振动螺旋线产生不小于一个螺距的轴向往复行程时所对应的挡板开度的计算方法。进一步证明了振动往复螺旋的防除垢性能要比单纯的振动螺旋好,相同试验条件下其传热系数比光管和振动螺旋分别提高60%和20%,并延缓结垢速率;而无垢时两者的强化传热效果相当。
- 彭德其史冰乐俞天兰俞天翔刘阳平叶磊
- 关键词：流体动力
- 管内旋流场综合性能研究进展被引量：6
- 2013年
- 针对目前换热设备的强化传热和防除垢问题,介绍了管内插入物、表面凹槽以及复合强化传热等几种管内旋流技术。管内插入物可破坏流体边界层,实现在线自动防除垢和强化传热,但插入物本身易因磨损导致换热效率下降;表面凹槽技术可对管内外流体实现双向传热,流体阻力与其它技术相比较小,但制造工艺相对复杂;复合强化传热技术传热能力较高,可综合各种传热技术的优点,且综合性能要比单一技术要高。对以上几种主要管内旋流技术进行分析比较,并提出未来管内旋流技术的主要发展趋势将以复合强化传热技术为主。
- 于欢彭德其田清隆香花叶磊邓斌
- 关键词：旋流复合强化传热
