国家科技支撑计划(2012BAA08B03)
- 作品数：16 被引量：78H指数：6
- 相关作者：厉彦忠王斯民文键薛玉兰王春燕更多>>
- 相关机构：西安交通大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理石油与天然气工程电气工程化学工程更多>>
- 低温闪蒸气压缩机气缸温度场的有限元分析被引量：8
- 2013年
- 针对低温闪蒸气(BOG)压缩机工作时吸气温度低、变工况时气缸温度变化剧烈的问题,建立了压缩机导热有限元计算模型,得到了稳态、周期性非稳态气缸温度场及常温启动、预冷启动时气缸瞬时温度变化。研究结果表明:BOG压缩机稳定运行时气缸吸排气腔平均温度分别达-97℃和-21℃,周期性非稳态温度波动小于0.1℃。常温(30℃)启动后气缸内外壁最大温差为87.1℃,当预冷至-30℃启动时气缸内外壁最大温差仅为53.5℃,比常温启动时下降了38.6%。
- 杨东辉王雷雷沈宇红张波彭学院
- 关键词：气缸温度场有限元分析
- 利用LNG冷能的空分系统换热网络布置及多能级匹配性能被引量：3
- 2015年
- 分析了常见的基于空分系统的液化天然气(LNG)冷能利用方式,依据LNG冷能的能谱特点及空分系统运行安全性的特殊要求提出较优的冷能利用方案;针对不同压力等级工况提出LNG与N2的换热网络布置方案,对提出的4种LNG-N2换热网络分别进行了流程模拟,并与传统空分系统和已有的LNG冷能利用空分系统进行了比较,结果表明:新的LNG换热网络能有效降低空分系统的单位液态产品能耗,采用LNG-N2双高压方案时为0.217kW·h·kg-1,若对LNG出口压力没有限制则采用LNG-N2双低压方案可进一步降低能耗至0.176kW·h·kg-1,相比已有的LNG冷能利用空分系统能耗分别降低了15.9%和31.8%;同时研究了LNG冷能的多能级换热匹配性能,分析了当N2压力不变时LNG压力变动对各个方案换热均匀性的影响。研究结果可为不同工况下选择合适的LNG换热压力提供参考。
- 郑捷宇李广鹏厉彦忠司标杨宇杰
- 关键词：液化天然气冷能回收空分系统换热网络
- 旋梯式螺旋折流板换热器换热性能的实验研究被引量：7
- 2015年
- 目前普遍使用的螺旋平面折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处存在X形的内外两个三角漏流区，严重影响了换热器性能的提高。采用旋梯式折面折流板替代平面折流板后，由于旋梯式折面折流板两侧的折弯面能使相邻两块折流板密切接触，封闭了三角漏流区，改善了壳程流场。实验结果表明，旋梯式螺旋折流板换热器相比于螺旋平面折流板换热器，总传热系数平均增加21．4％，壳侧传热系数平均增加27．3％，而压降增加引起的泵耗功率增量为2~80W。换热器的热性能因子提高了14．8％~24．2％，平均增加19．5％。此外，旋梯式螺旋折流板换热器具有定位和安装简单方便等优点。本研究结果对于换热器的节能优化具有重要的指导意义。
- 文键杨辉著薛玉兰童欣王斯民
- 关键词：螺旋折流板换热器换热强化
- 液氦/超流氦制冷系统负压换热器仿真及优化设计被引量：6
- 2016年
- 针对液氦/超流氦制冷系统负压换热器,开发了一种基于分布参数微元法的准一维换热器计算模型,并采用该模型对换热器进行了仿真计算及优化设计。在传统换热器设计方法的基础上,该模型进行了分块考虑,加入了低温下变物性和轴向热损失等因素的影响,并对换热器进行温度、压力耦合计算,准确得出了换热器内部的温度和压力场。最后,针对一个实际工况下的液氦/超流氦换热器进行了传热、流动设计和材料、翅片结构优化,结果表明：处于临界状态附近的换热器设计需要更加准确的工质物性,当换热器材料的热导率在4-10W/（m·K）之间时,轴向导热效应对换热器长度和性能影响较小。该设计工况中采用的板翅式换热器材料为Al6061,5层排列结构（CHCHC）,翅片结构为JC654202/JC474202,能够满足设计需求。该研究工作为后续实际液氦/超流氦制冷系统负压换热器优化设计提供理论和技术支持。
- 王哲厉彦忠李正宇龚领会
- 关键词：板翅式换热器
- 板翅式换热器S弯改进型封头的性能研究被引量：9
- 2014年
- 物流分配的不均匀性是导致板翅式换热器性能下降的主要因素。本文提出A、B、C 3种改进型的S弯封头结构,采用数值模拟方法,比较了原始封头和改进型封头出口流体分布的均匀性。结果表明,3种改进型封头物流分配的均匀性较原始封头都有很大程度的提高,其中绝对不均匀度和相对不均匀度的降幅均超过80.0%,极值比的降幅均超过40.0%。说明S弯改进型封头在降低物流分配不均匀性上很有成效,且C型封头在目前的工况下要优于其余的两种改进型结构。
- 王斯民许世峰王萌萌薛玉兰文键
- 关键词：板翅式换热器物流分配不均匀度
- 螺旋折流板换热器换热强化的数值研究被引量：14
- 2014年
- 针对目前常用螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块折流板结构而严重影响换热器性能的问题,提出了一种旋梯式折面折流板新结构,用来封闭原始折流板之间的三角漏流区,使壳程流体接近连续的螺旋状流动.模拟结果表明：采用旋梯式折面折流板代替原始的扇形折流板后,换热器壳程流体的切向和径向速度大幅提升,轴向速度略有降低;换热器总传热系数增加51.7％～66.1％,壳程压降增加159.8％～186.2％,换热器的热性能因子提高了10.4％～17.0％,平均增加14.1％.采用旋梯式折面折流板能有效提高螺旋折流板的换热性能,且具有定位和安装简单、方便等优点,对于换热器的节能优化设计具有重要的指导意义.
- 文键杨辉著杜冬冬薛玉兰王萌萌王斯民
- 关键词：螺旋折流板换热器节能优化换热强化
- 螺旋折流板换热器三角区漏流阻塞的实验研究被引量：5
- 2014年
- 目前普遍使用的螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块平面折流板结构，但在相邻两块折流板的直边搭接处存在顶角相对的两个三角漏流区，使壳程流体偏离理想的螺旋流，严重影响了换热器的性能。采用折面折流板结构，可以封闭原始折流板之间的外侧三角漏流区，使壳程流体更接近连续的螺旋流动。实验结果表明，采用折面折流板代替原始的平面折流板后，换热器总传热系数增加6．7％～19．1％，平均增大16．9％，表明此折面折流板能有效提高螺旋折流板换热器的换热性能。虽然壳程压降也随之增大，但带来的泵耗功率增量非常有限。换热器的热性能因子均大于1．0，平均值为1．071，表明结构改进后的换热器，其综合性能平均提高7．1％。基于实验数据，拟合了结构改进前后的换热器壳程传热系数和阻力系数的相关实验关联式。研究结果对于换热器的节能优化具有重要的指导意义。
- 王斯民明玉生陈亢张早校文键薛玉兰
- 关键词：螺旋折流板换热器传热
- 基于(?)分析的空分流程对比研究被引量：1
- 2015年
- 以内、外压缩空分流程为对象,通过AspenPlus模拟计算获得系统总(火用)损失,(火用)效率及压力(火用)、温度(火用)、跑冷(火用)、分离(火用)占设备(火用)损失的比例,探讨两类流程的区别。研究发现:压缩、精馏及换热设备损失是空分系统(火用)损失的主要来源;内压缩流程主换热器、过冷器的传热损失比例大于外压缩流程;相对传统的外压缩流程,内压缩流程在生产液体及高压产品方面表现更优。最后探讨了一种基于空分流程产品冷(火用)与膨胀节流过程产生冷量的变化关系来进行流程比较的方法。
- 郑捷宇厉彦忠司标张杨
- 关键词：空分流程内压缩流程
- 基于LNG与汽车尾气大温差下的温差发电研究被引量：6
- 2016年
- 为了有效利用液化天然气(LNG)汽车中LNG的冷能以及排气的热能,提出利用半导体温差发电器,分析计算了LNG与发动机排气的可回收能,设计了回收利用冷能和热能的流程,计算了各个状态点的参数,建立了大温差下的多级温差发电器模型,并对其输出功率和热电转换效率进行了计算。结果表明,利用半导体温差发电器来回收LNG的冷能和排气热能的方案具有可行性;在大温差的条件下,多级温差发电器能有效地提高热电转换效率。
- 王春燕厉彦忠郑江谭宏博
- 关键词：液化天然气发动机排气
- 板翅式换热器传热、阻力多目标权衡优化被引量：4
- 2016年
- 本文利用NSGA-Ⅱ算法对板翅式换热器中流体的传热和阻力分别引起的熵产数和(?)耗散数进行了多目标权衡优化。使传热和压降这两个相互矛盾的目标函数同时达到最优,并对帕累托前沿解域进行了LINMAP(多维偏好分析的线性规划)决策,最后对比了两种适值函数的优化结果。结果显示:换热器结构在11个自由度,并满足较小的熵产数或■耗散数的条件下,相比单一目标函数压降最大减少73.65%,成本最多节省1.61%;在相同换热效率下,煨耗散法优化得出的总成本比熵产法减少0.01%。
- 王哲厉彦忠
- 关键词：板翅式换热器多目标优化熵产[火积]耗散
