




换热器管道的缺陷发生在支撑板附近,已成为铁磁性换热管***监测区域。考虑介质在管束间流动各项异性的特点,在分布阻力和体积多孔度的基础上,提出了表面渗透度的概念,将其与试验结果进行对比,取得了理想的结果。对换热管道不同缺陷产生的漏磁信号进行了二维模拟,考虑了静态时的支撑板处缺陷深度、缺陷宽度、换热器管道壁厚、检测仪器低速运动,以及缺陷相对于支撑板处在不同的位置对检测仪器输出信号的影响,给出了漏磁场磁感强度随以上参数变化的曲线。对同轴径向热管换热器壳程进行模拟计算,分析烟,速度、温度及局部对流换热系数沿壳程的变化规律,并寻求换热器结构参数优化值。
得到径向热管换热器结构优化参数:横向管距为纵向管距为翅片高度不应高于,翅片间距为。(3)管束的_l几封头和下封头没有参与整个换热器的传热和流动,不影响数值计算的结果,因此在建模时将上封头和下封头进行简化处理。对单弓形折流板式换热器的结构进行合理简化,利用参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,将定壁温假设方法与同时考虑壳程和管程流体的两流程祸合计算方法的模拟结果进行对比,结果表明:同时考虑壳侧和管侧流体流动与传热,更有助于揭示换热器局部温度场变化的实际情况,模拟结果与实际情况吻合较好,能够为管壳式换热器结构优化设计提供更好的参考依据。
建立了一种复杂的数学模型,用于预测套管式换热器内流体的流动及传热特性的数学模型,包括计算流体力学模型和计算传热学模型。其中,计算传热学模型中的瑞流扩散系数是利用温度方差和温度方差耗散率来求解,而不是利用通常采用的数假设值或实验测定值来求解。国内外己有的研究,缺乏对管壳式换热器管程流体流动传热的数值模拟研究,并且在换热器的实际生产运行过程中,对换热器当前运行效果的诊断分析不明确。分析换热器的物理模型,对模型进行适当的简化,分别对换热器的管侧和壳侧的温度场进行分析,研宄传热管束内部的传热过程,同时分析换热器壳侧不同位置处的换热情况。对换热器的出口平均温度进行分析,分析出口平均温度与设计温度之间的误差,评价换热器的换热性能。对换热器壳侧的速度场进行研究,分析换热器的结构对自然循环的影响,并提出相关的意见对换热器进行优化分析。
基于进出口动态参数的管壳式换热器内部故障诊断预测研究。
(1)基于进出口动态参数,建立管壳式换热器结垢厚度和泄漏量的理论评价模型,给出评价模型的求解方式;
(2)基于***某大队管壳式换热器运行过程中的进出口动态参数,分析换热器内部运行状况,利用管壳式换热器结垢和泄漏的理论预测模型进吝分析,给出预测模型应用误差。DeBF和CatalanoLA等人近提出一个新型沉浸粒子换热器,它使用非常小的固体颗粒作为中间媒介来执行两个气体在不同的温度之间流动的热传导,开发了一种一维模型的理论计算换热管长度,确保规定的热交换和评价粒子特性的影响。 油田原稳站油一油管壳式换热器内部结构复杂,结构尺寸大,采用数值模拟研究时,对计算机配置要求较高,采用CFD前处理软件很难对现场实际模型进行网格划分,为便于研究分析,本课题在研究的过程中,对现场实际换热器进行模型简化处理。
本文主要研究管壁污垢对管壳式换热器流动传热性能的影响规律。(2)研究油田原稳站用油一油管壳式换热器运行过程中,含砂对换热器壳程流场分布的影响,研究壳程流场内的含砂量分布情况。考虑管壁污垢传热的影响,将污垢当量到管壳式换热器的换热管壁,建立管壳式换热器的三维流动传热模型。在此基础上,建立了管壳式换热器内两相流(油一砂)数学模型一混合模型,包括质量守恒方程、混合模型的动量方程、第二相的体积分数方程、相对(滑流)速度和漂移速度方程,采用有限体积法离散模型,使用稳态、隐式、分离式求***,基于交错网格的SIMPLE算法解决速度压力藕合问题,研究中砂对换热器壳程流场的影响,并分析结垢厚度对管壳式换热器管程、壳程出口温度和传热系数等参数的影响。