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基于遗传算法的蜂窝板换热器多目标优化被引量：10: 2015年; 基于Workbench目标驱动优化系统,采用遗传算法对蜂窝板换热器进行了多目标优化研究,探讨了焊孔半径P1、蜂窝板半径P2、焊点间距P3等结构参数对蜂窝板各优化目标的影响并考察了各参数灵敏度。结果表明:蜂窝板结构不断扰乱了流体的边界层,很大程度上强化了传热;在研究范围内雷诺数的改变并不影响各参数与目标函数的关系;发现蜂窝板半径P2对各优化目标影响最大,并得出了3组较优结果;通过对蜂窝板在3000≤Re≤25000的数据结果进行关联,得到了蜂窝板流动换热的准则关系式,对此结构有一定的通用性。; 夏春杰王定标董永申朱有健向飒; 关键词：蜂窝板遗传算法多目标优化场协同换热器

基于螺旋片强化的套管换热器性能被引量：7: 2014年; 基于RNGκ-ε模型对螺旋片强化的套管换热器的传热进行模拟，通过模拟结果与文献中的实验结果进行对比来验证模拟的可行性；分析了Reynolds数为2362-16860范围内的螺旋升角α变化对Nusselt数和摩擦阻力系数f的影响；并考察了等泵功率下的综合传热性能PEC值的变化规律。结果表明：Nu和f的平均误差分别为7．1％和1．3％，证明所采用的研究方法是可行的；α在15°～75°范围内，Nu和f均随着α的减小而增大，特别地，当α小于35°时，f随α的减小剧烈增大；在等泵功率下，PEC值为0．84～1．93；α在15°～45°时，α为35°具有较好的综合传热性能，α为55°、65°和75°时，虽然其PEC值比35°时略高，但其Nu与35°时相比要小很多，实际应用中考虑到传热速率的问题，选择35。的螺旋升角较为合适，此时，PEC值为1．26～1．62。另外，为减小f,提出倾斜螺旋片强化的方法；螺旋升角α为35°、螺旋片倾斜角β为10°时，与普通螺旋片相比，Nu基本一致，甚至略大，而厂减小了12．5％～14．5％，此时，PEC值为1-38～1．71；场协同理论也很好地验证了这一结果。; 王定标董永申向飒夏春杰王艺玮张光辉; 关键词：传热套管式换热器数学模拟计算流体力学

倾斜螺旋片强化的套管换热器数值模拟被引量：3: 2015年; 为了减小螺旋片强化的套管换热器的摩擦阻力系数f,提出倾斜螺旋片强化的方法.基于RNGk-ε模型对倾斜螺旋片强化的套管换热器进行模拟;将Re=2 362~16 860的螺旋升角α=35°,螺旋片倾斜角β=5°、10°、15°时的传热性能与光滑管以及α=35°的普通螺旋片强化管的传热性能进行对比;考察f、Nu和综合传热性能PEC值的变化规律;并运用火积耗散理论对传热性能进行分析.结果表明：模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟方法是可行的;普通螺旋片和倾斜螺旋片均有强化传热的作用,与普通螺旋片相比,倾斜螺旋片能够有效地减小f,且对f的减小程度随着β的增大呈现先增大后减小的趋势,分别减小了1.7%~3.3%、12.5%~14.5%和6.3%~7.8%;Nu随着β的增大呈现先减小后增大的趋势,但变化不大;倾斜螺旋片的PEC值均高于普通螺旋片,当β=10°时PEC值最高,相对于普通螺旋片的1.26~1.62,增大到1.38~1.71;采用倾斜螺旋片强化的火积耗散率均低于采用普通螺旋片强化的火积耗散率,当β=10°时,火积耗散率最小,与等泵功条件下所得出的结论吻合.; 董永申王定标向飒夏春杰; 关键词：计算流体力学火积耗散

新型蜂窝板式换热器实验与模拟分析被引量：3: 2016年; 板式换热器在工业生产中广泛应用,采用数值模拟和实验相结合的方法对新型蜂窝板式换热器进行研究。结果表明:数值模拟和实验结果在合理的误差范围内,验证了数值模拟的可靠性。新型板式换热器内部蜂窝结构附近的速度场出现规律的周期性变化,流体湍流强度增加,Nu和阻力系数f随焊孔直径和蜂窝直径的增加而增大,通过对蜂窝板在3 000≤Re≤25 000的数据结果进行关联,得到了蜂窝板流动换热的准则关系式,为蜂窝板式换热器的优化提供了理论依据,并为工业生产提供参考。; 张灿灿王定标韩勇夏春杰; 关键词：传热蜂窝板数值模拟

凹凸板换热器强化传热的数值模拟被引量：5: 2014年; 采用CFD软件,RNGk-ε湍流模型对一种新型凹凸板在不同雷诺数Re、倾斜角度α、凸胞高度H下进行了数值模拟研究.结果表明,在3000≤Re≤20000范围内,随着Re的增大,凹凸板的Nu成指数倍增大,而f、Nu/Nu0和η则成指数倍减小,f/f0表现出不同的规律.在15°≤α≤60°内,凹凸板的Nu、f、Nu/Nu0、f/f0均随α的增大而增大;η则均随着α的增大而减小.在4mm≤H≤10mm内,随着H的增大凹凸板的Nu、f、Nu/Nu0、f/f0均逐渐增大,η则逐渐减小.分析表明,在低雷诺数下凹凸板的传热性能较好,其Nu/Nu0的值为1.7～7.1,f/f0的值为2.0～12.1,绝大部分的η值大于1最高达到4.3.当α=15°、H=4mm时综合传热性能最好.最后从场协同理论的角度分析了凹凸板强化传热的机理并与常见的酒窝板进行了对比.; 王定标夏春杰董永申; 关键词：数值模拟湍流场协同

灯笼状蜂窝板式换热器的多目标优化及实验研究: 灯笼状蜂窝板式换热器由于其特殊的结构设计和垂直流的流动形式特点，既具有普通板式换热器高传热系数的优点，还解决了其工作压力低、工作温度受限的缺点。本文基于换热器强化传热原理，对灯笼状蜂窝板式换热器进行双层循环多目标优化研究...; 夏春杰; 关键词：换热器多目标优化流动特性; 文献传递

基于(火积)耗散热阻的新型蜂窝板式换热器性能分析被引量：3: 2016年; 板式换热器在工业生产中广泛应用。基于换热器(火积)(火积)耗散热阻理论,采用数值模拟和实验相结合的方法对新型蜂窝板式换热器进行研究。结果表明数值模拟和实验结果在合理的误差范围内,验证了数值模拟的可靠性。新型板式换热器内部蜂窝结构附近的速度场出现规律的周期性变化,流体湍流强度增加,提高了换热效率。新型板式换热器换热量与其(火积)耗散和(火积)耗散热阻呈反比例关系,这为新型蜂窝板式换热器的优化提供了理论依据,并为工业生产提供参考。; 张灿灿王定标韩勇夏春杰; 关键词：板式换热器强化传热

凹坑凸胞板式换热器相变换热优化研究被引量：5: 2014年; 基于ANSYS Workbench,以凹坑流道为研究对象,对凹坑凸胞板式换热器相变换热进行优化研究;以Nu和f为目标函数,探究了v(速度)、R(凹坑半径)、Hd(凹坑深度)和P(凹坑间距)等参数对凹坑凸胞板式换热器相变换热的热-水力性能的影响.结果表明:凹坑处水蒸汽体积分数明显高于附近的平板处的水蒸汽体积分数,说明凹坑凸胞板对相变换热也有着很好的强化作用;在研究范围内,Nu和f对各参数的敏感性排序基本一致,为v>R>Hd>P,最优参数范围为7 mm; 王定标董永申向飒夏春杰; 关键词：板式换热器相变换热

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夏春杰