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二次流强度与对流传热关系及其在换热器中的应用
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TK172
  • 关键词:
  • 成果简介:
    换热器是能源、动力、冶金、石化、交通运输、建筑等国民经济支柱产业生产过程中实现热量传递的核心装置和耗能设备。强化传热是提高换热器性能,节约换热器运行费用,降低换热器能耗的重要途径。二次流是在垂直主流截面上的流动。研究表明合理组织二次流可实现在较小的付出条件下,获得流动通道传热能力的较大提升,从而二次流强化对流传热方法从诸多强化对流传热技术中脱颖而出。据此,项目深入细致地开展了二次流强化对流传热方法中二次流强度与对流传热关系及二次流强度调控方法的研究,并实现其在换热器中的应用。 项目发现二次流强化对流传热方法中二次流强度是对流传热的决定因素,并建立了二次流强度与对流传热的关系;发明了多种适用于连续翅片式换热器的翅片结构,通过在换热器翅片上不同位置布置不同几何形状的涡产生器实现了翅片侧二次流强度的调控;通过在管内插入一种绕花丝及内插涡产生器实现了管内二次流强度调控;完善了获得换热通道中流动与传热特性的数值方法,建立了可用于换热器设计的相关二次流强度与对流传热的核心关联式,并应用于换热器设计;研制出实现二次流强度控制的多种翅片模具及一种绕花丝制造设备,实现了技术的产业化。 项目获授权发明专利5项,实用新型专利2项,软件著作权2项,发表期刊论文62篇,其中SCI收录33篇,EI收录45篇。成果应用方认为“产品性能超过国内外同类产品”、“市场竞争能力和技术水平大幅度提高”。省级鉴定认为项目“创新性突出”、“技术指标先进” 、“达到了国际先进水平”。 在相同尺寸、质量及工作条件下,以单位换热面积单位气流压力损失的换热量为指标,采用项目技术的换热器比采用其它技术的高14.8%-42.2%。 项目整体技术已在4家换热器制造企业应用,研发的产品具有非常优良的性能,被中国7家内燃机车制造/修理企业使用,广泛应用于铁路系统、船舶行业,并用在出口机车上。应用方近3年累计新增利税0.8136亿元,取得了显著的经济效益,促进了换热器产品的技术进步。
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