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国内外换热器研究现状、水平和发展趋势
  • 发布日期:2020-04-16      浏览次数:478
    • DYR032 中温法向辐射率测量仪

      DYR033 喷管实验台

      DYR035Ⅱ 热电偶校验装置

      DYR051Ⅱ 液体导热系数测定装置

      DYR071 综合传热性能实验台

      DYR091 球体法测粒状材料的导热系数实验台

       

      美国传热研究公司(Heat Transfer Research Inc.)即HTRI,是1962年发起组建的一个国际性、非赢利的合作研究机构,会员数百家,遍及全球,取得了大量的研究成果,积累了换热器设计的丰富经验,在传热机理、两相流、振动、污垢、模拟及测试技术方面作出了巨大贡献。近年来,该公司在计算机应用软件开发上发展很快,所开发的网络优化软件、各种换热器工艺设计软件计算精度准确,不仅节省了人力,提高了效率,而且提高了技术经济性能。目前国内有近20家成为HTRI会员。

       

      英国传热及流体服务中心(Heat Transfer and Fluid Flow Service)即HTFS,于1967年成立,隶属于英国原子能管理局。该中心有会员数百家,长期从事传热与流体课题的研究,所积累的经验和研究成果不仅广泛用于原子能工业,而且用于一般工业。它最大特点是与各大学和企业合作,进行专门的课题研究,研究成果显着。在传热与流体计算上更精确,开发的HTFS、TASC各类换热器微机计算软件备受欢迎,国内有30多家企业成为会员。

       

      (二)换热器研究及发展动向

       

      1.物性模拟研究

       

      换热器传热与流体流动计算的准确性,取决于物性模拟的准确性。因此,物性模拟一直为传热界重点研究课题之一,特别是两相流物性模拟。两相流的物性基础来源于实验室实际工况的模拟,这恰恰是与实际工况差别的体现。实验室模拟实际工况很复杂,准确性主要体现与实际工况的差别。纯组分介质的物性数据基本上准确,但油气组成物的数据就与实际工况相差较大,特别是带有固体颗粒的流体模拟更复杂。为此,要求物性模拟在实验手段上更加先进,测试的准确率更高。从而使换热器计算更精确,材料更节省。物性模拟将代表换热器的经济技术水平。

       

      2.分析设计的研究

       

      分析设计是近代发展的一门新兴学科,美国ANSYS软件技术一直处于国际前沿技术,通过分析设计可以得到流体的流动分布场,也可以将温度场模拟出来,这无疑给流路分析法技术带来发展,同时也给常规强度计算带来更准确、更便捷的手段。在超常规强度计算中,可模拟出应力的分布图,使常规方法无法得到的计算结果能更方便、快捷、准确地得到,使换热器更加安全可靠。这一技术随着计算机应用的发展,将带来技术水平的飞跃。将会逐步取代强度试验,摆脱实验室繁重的劳动强度。

       

      3.大型化及能耗研究

       

      换热器将随装置的大型化而大型化,直径将超过5m,传热面积将达到单位10000m2,紧凑型换热器将越来越受欢迎。板壳式换热器、折流杆换热器、板翅式换热器、板式空冷器将得到发展,振动损失将逐渐克服,高温、高压、安全、可靠的换热器结构将朝着结构简单、制造方便、重量轻发展。随着全球水资源的紧张,循环水将被新的冷却介质取代,循环将被新型、高效的空冷器所取代。保温绝热技术的发展,热量损失将减少到目前的50%以下。

       

      4.强化技术研究

       

      各种新型、高效换热器逐步取代现有常规产品。电场动力效应强化传热技术、添加物强化沸腾传热技术、通入惰性气体强化传热技术、滴状冷凝技术、微生物传热技术、磁场动力传热技术将会在新的世纪得到研究和发展。同心管换热器、高温喷流式换热器、印刷线路板换热器、穿孔板换热器、微尺度换热器、微通道换热器、流化床换热器、新能源换热器将在工业领域及其它领域得到研究和应用。

       

      5.新材料研究

       

      材料将朝着强度高、制造工艺简单、防腐效果好、重量轻的方向发展。随着稀有金属价格的下降,钛、钽、锆等稀有金属使用量将扩大,CrMo钢材料将实现不预热和后热的方向发展。

       

      6.控制结垢及腐蚀的研究

       

      国内污垢数据基本上是20世纪60~70年代从国外照搬而来。四十年来,污垢研究技术发展缓慢。随着节能、增效要求的提高,污垢研究将会受到国家的重视和投入。通过对污垢形成的机理、生长速度、影响因素的研究,预测污垢曲线,从而控制结垢,这对传热效率的提高将带来重大的突破。保证装置低能耗、长周期运行,超声防垢技术将得到大力发展。

       

      腐蚀技术的研究将会有所突破,低成本的防腐涂层特别是金属防腐镀层技术将得到发展,电化学防腐技术成为主导。 

      DYR032 中温法向辐射率测量仪

      DYR033 喷管实验台

      DYR035Ⅱ 热电偶校验装置

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