逆流+叉流全热交换新风机换热模型分析与优化
热交换器的设计和优化
热交换器的设计和优化热交换器是一种用于热量传递的设备，在化工、电力、石油、制冷等领域都被广泛应用。
热交换器的设计和优化对于提高热量传递效率、降低能耗、延长设备寿命等方面有着重要的意义。
一、热交换器的基本原理热交换器是一种能够实现两种流体之间热量传递的设备。
热交换器的基本原理是利用流体之间热量的传导和对流，实现流体之间热量的交换。
热交换器通常由两个流体管道组成，其管道之间安装着一个或多个热交换板，通过板与板之间的传导和对流来实现两种流体之间的热量传递。
二、热交换器的分类根据热交换器板式的不同，可以将热交换器分为板式、管式、壳式、螺旋式、带式等多种类型。
其中，在化工、制冷等领域最为常见的是板式热交换器和壳式热交换器。
（一）板式热交换器板式热交换器是由许多平行的金属薄板组成的，薄板之间通过密封垫片隔开，形成多个平行的流体通道。
板式热交换器的优点是结构简单、体积小、效率高，对于腐蚀性较强或高温、高压工况的应用更为广泛。
（二）壳式热交换器壳式热交换器则是由一个外壳和内管组成的，流体通过内管或外壳流过时可以进行热量传递。
壳式热交换器的优点是便于维护、适用于高压、高温的环境，但其缺点是规模较大、造价高。
三、热交换器的设计和优化是非常复杂的工程，涉及到众多技术和理论。
热交换器的设计目的是提高传热效率、降低系统整体能耗、提高设备的寿命等。
以下是热交换器设计和优化中需要注意的几个方面。
（一）热交换器的流体动力学问题热交换器中流体的流动状态对传热性能有着重要的影响。
例如，强制对流、层流对流、混合对流等不同的流动状态都会影响热交换器的传热效率。
对流状态的改变通常会伴随着流体传热系数的变化，因此热交换器设计和优化时需注意流体动力学问题的分析和处理。
（二）热交换器的材料选择热交换器的材料对于设备的性能和寿命有着较大的影响。
不同的流体对热交换器材料的要求是不同的，例如耐腐蚀、耐高温、耐磨等。
在设计热交换器时，需考虑到流体的性质和工况，选用性能符合要求的材料。
热交换器的传热性能分析与优化
热交换器的传热性能分析与优化热交换器是工业中常用的设备，它被广泛应用于石化、电力、制药等领域。
其主要功能是通过传热工质实现不同流体之间的热交换。
在实际的运行过程中，热交换器的传热性能对于设备的效率和能源消耗起着重要的影响。
因此，对于热交换器的传热性能进行分析与优化是一项关键工作。
首先，我们需要了解热交换器的传热机制。
热交换器的传热可以通过三种途径进行，即对流传热、传导传热和辐射传热。
其中，对流传热是指通过流体在内外两侧的对流传热；传导传热是指通过热交换器壁材的传导传热；辐射传热是指通过热交换器表面的辐射传热。
这三种传热方式的相互作用共同决定了热交换器的传热性能。
其次，我们可以对热交换器的传热性能进行分析。
传热性能主要包括传热系数和压降。
传热系数是指单位时间内传热量与传热面积和温度差之间的比值，通常用W/(m²·K)表示。
传热系数的大小决定了传热速率的快慢，而温度差则反映了热能的驱动程度。
通过分析流体的物性和流动特性，我们可以计算出热交换器的传热系数。
而压降则是指流体在热交换器内部流动时所产生的阻力，它与流体的速度、粘度以及管道的几何形状有关。
当传热系数提高时，热交换器的传热性能将得到改善；而当压降降低时，热交换器的能耗也将减少。
为了提高热交换器的传热性能，我们可以采取一系列优化措施。
首先，选择合适的热交换器类型和结构是至关重要的。
不同的工艺条件和传热要求适合不同类型的热交换器，如板式热交换器、管壳式热交换器等。
其次，流体的流动方式对传热性能具有重要影响，优化流体的流动路径和流速分布可以提高热交换器的传热效率。
例如，通过调整管道的布局和使用螺纹管道可以增加流体的运动强度和流动路径的延长，从而提高传热系数。
此外，合理选择流体的进出口位置和流体流动的方向也对于传热性能的优化有着重要影响。
除了热交换器的结构和流动方式的优化外，还可以通过使用高导热材料提高热交换器的传热性能。
导热材料的热导率直接影响传热系数的大小，因此选择导热性能较好的材料可以提高传热效率。
热交换器传热特性分析与优化设计
热交换器传热特性分析与优化设计热交换器是一种常用的传热设备，它可以实现不同介质之间的热传递。
在石油化工、能源领域等许多工业过程中，热交换器的设计和性能优化对于提高能源利用效率和降低能耗具有重要意义。
本文将从热交换器传热特性的分析与优化设计角度进行探讨。
1. 传热特性分析热交换器的传热特性是指热传递的速率和效果。
传热速率受传热面积、传热表面间的温差、流体的性质和流动速度等因素的影响。
对于热交换器的传热特性进行分析可以帮助我们理解热传递的机理，进而优化设计。
2. 传热特性优化设计在进行热交换器的优化设计时，有以下几个方面需要考虑。
2.1 热传递面积传热面积对于热交换器的传热效果有着直接的影响。
增大传热面积可以提高传热速率，但同时也会增加制造成本和占用空间。
因此，如何在保证传热效果的前提下合理设计传热面积是一个难题。
2.2 温差传热表面间的温差是传热速率的重要因素。
较大的温差可以提高传热速率，但也会造成能量的浪费和系统运行的不稳定。
因此，在实际的设计中，需要综合考虑热传递效率和能源利用效率。
2.3 流体性质流体的性质对于热传递有着重要的影响。
不同的流体具有不同的传热特性，如导热系数、流动性和粘度等。
在热交换器的设计中，需要选取合适的流体，并确定流体的流动方式。
2.4 流动速度流动速度也是影响热传递的一个重要因素。
适当增大流体的流动速度可以增加传热速率，但太大的流速会增加能耗和压力损失。
因此，在设计过程中需要在传热效果和能耗之间进行权衡。
3. 优化设计案例以某工业炉的热交换器为例进行优化设计。
该热交换器用于炉膛和管道流体的热传递。
经过分析，发现热传递面积相对较小，温差较大，流体粘度较高，流体流速较低的问题。
在优化设计中，首先将热传递面积增大，选择合适的换热管数量和布局方式，在提高传热效率的同时减小系统体积。
其次，对热传递表面间的温差进行优化调整，以达到更好的热传递效果和能源利用效率。
针对流体的性质，选择合适的导热系数较高的流体，并根据流体的流动性质选择合适的流动方式，以提高传热效果。
热交换器传热性能的相关参数分析与优化
热交换器传热性能的相关参数分析与优化热交换器是一种常见的用于传递热量的设备，广泛应用于各种工业和生活场景中。
它能够通过流体流动来实现热量的传递，起到了非常重要的作用。
热交换器的传热性能直接影响着其工作效率和能耗，因此，对传热性能的相关参数进行分析与优化是十分必要的。
首先，热交换器的传热性能可以通过传热系数来表征。
传热系数是指单位时间内传递的热量与温度差的比值。
传热系数的大小与热交换器的结构、材料、流体性质等因素密切相关。
一般来说，传热系数越大，热交换器的传热效率就越高。
因此，提高传热系数是优化热交换器传热性能的重要手段之一。
其次，热交换器的传热性能还可以通过热阻来表征。
热阻是指热交换器对热量传递的阻碍程度。
热阻的大小取决于热交换器的结构形式、材料导热性能以及流体的流动方式等因素。
一般来说，热阻越小，热交换器的传热效果就越好。
因此，降低热阻是优化热交换器传热性能的另一个关键点。
为了提高热交换器的传热性能，我们可以从以下几个方面入手。
首先，选择合适的热交换器结构和材料。
不同的应用场景对热交换器的要求是不同的，因此需要综合考虑结构和材料的性能特点。
例如，流程式热交换器适合处理大量的流体；板式热交换器由于其高效率和紧凑性而被广泛应用；而壳管式热交换器则适用于高压高温的工况。
此外，选择导热性能良好的材料也能够提高传热效果。
其次，优化流体的流动方式。
流体的流动方式对于热交换器的传热性能有着直接的影响。
常见的流动方式有并流和逆流。
在并流中，热量的传递是由流体与壁面的直接接触实现的，因此传热系数相对较大；而在逆流中，流体之间的温度差异更大，从而提高了温差效应，使得传热效果更好。
根据具体的工况要求，选择合适的流动方式对于优化传热性能非常重要。
此外，控制流体的流速也是优化传热性能的一个关键点。
过高或过低的流速都会影响传热效果。
当流速过高时，流体在管内的停留时间变短，导致传热时间减少，进而影响传热效率；而过低的流速则会导致流体与管壁的接触时间过长，增加传热阻力。
新风系统解析全热交换
随着我们对生活品质要求的提高，作为可以改善室内空气质量，提高生活品质的新风系统也已经成为我们的家庭必需品，而在种类繁多的各种新风设备中，具有全热交换的新风系统，尤其是德国精工·诺森柏格新风系统，受到了广大消费者的追捧，那么什么是全热交换呢？
全热交换又称全热交换器、全热交换系统，其工作原理是室内排风和新风分别呈正交叉方式流经热交换芯体时，由于气流分隔板两侧气流存在着温差和蒸汽分压差，两股气流通过分隔板时呈现传热传质现象，引起全热交换过程。
比如说，夏季运行时，新风从空调排风获得冷量，使温度降低，同时被空调风干燥，使新风含湿量降低；冬季运行时，新风从暖气房排风获得热量，温度升高。
这样，通过换热芯体的全热换热过程，让新风从空调排风中回收能量，从而达到冬季不冷，夏季不热的效果。
全热交换的热点是采用了先进的逆流结构设计，空气在模块中的换热时间得到了加长，并且条格形的通风孔道大大增加了换热面积，所以相比传统的交叉流机芯，热交换效果提高5%—10%。
德国精工·诺森柏格新风系统的全热交换芯，采用的是高分子材料制成的纳米微孔换热膜片，导热透湿性极佳，气密安全性好，并且在全热回收的过程中不会污染新风，实现无污染能量回收！
德国精工·诺森柏格新风系统的全热交换芯，采用的是六边形外形降低了模块厚度，外形紧凑小巧，坚固耐用，使用寿命比交叉流机芯增加了一倍，并且特殊的通风孔道丝毫没有影响换热面积。
除此之外，德国精工·诺森柏格全热交换新风系统，机型多样，使用范围广，可广泛安装运用于住宅、宾馆、酒店、写字楼、机场、体育馆、医院、商场等地方。
不论是在公共领域或者家装流域，德国精工·诺森柏格新风系统都有不俗的表现。
新风换气机的逆向建模
新风换气机的逆向建模李兆坤;杨晓雪;卞化梅;郭峰;张卿;刘海洋【摘要】若要对新风机进行噪声分析及优化,必须建立其CAD参数化模型.而新风机通道形状十分复杂,采用传统CAD软件正向准确地设计出实体模型较为困难.基于此,采用逆向工程技术对XHBX-D2TH型号的新风换气机进行三维建模与装配.首先,采用三维数字化仪获取实物表面三坐标信息;然后,应用逆向工程软件Geomagic Studio对扫描仪获得的点云数据进行预处理和封装;最后,利用软件CATIA进行实体建模与装配,所得结构符合工程实际.【期刊名称】《北京工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2013(012)004【总页数】5页(P32-36)【关键词】逆向;CATIA;新风机【作者】李兆坤;杨晓雪;卞化梅;郭峰;张卿;刘海洋【作者单位】北京工业职业技术学院机电工程系,北京100042;北京工业职业技术学院机电工程系,北京100042;北京工业职业技术学院机电工程系,北京100042;北京工业职业技术学院机电工程系,北京100042;北京工业职业技术学院机电工程系,北京100042;北京工业职业技术学院机电工程系,北京100042【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言新风机作为一种有效的空气净化设备，目前在很多环境下安装使用。
噪声是新风设备出厂检测的一项重要性能指标，若要对新风机进行模态和振动噪声分析，必须建立其CAD参数化模型。
而新风机通道形状十分复杂，采用传统CAD软件正向准确的设计出实体模型较为困难。
作为产品设计制造的一种手段，逆向工程技术从20世纪90年代初开始引起各国工业界和学术界的高度重视，运用逆向工程技术能大大缩短产品研发周期，提高产品设计和生产效率［1］。
基于此，本文采用逆向技术对XHBXD2TH型号的新风换气机进行三维建模与装配。
为后面模态、振动、噪声分析与优化奠定基础。
1 逆向工程关键技术1.1 逆向工程关键技术及其流程逆向工程关键技术主要包括数据获取、数据预处理和曲面重构3个部分［2］。
空调系统风机盘管换热模型修正方法
空调系统风机盘管换热模型修正方法
刘兆辉
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2022(52)11
【摘要】利用设备厂家提供的风机盘管样本性能测试数据,建立了风机盘管换热模型,包括传热系数模型、全热交换效率模型、通用热交换效率模型。
对换热模型进行了验证,提出了模型的修正关联式并对修正前后的模型进行了对比。
结果表明:全热交换效率模型误差主要源于风机盘管换热过程中的纯逆流假设,模型修正系数主要与风量有关。
模型修正前,全热交换效率模型误差为8.9%~21.8%,全热模型计算值误差为12.0%~22.0%,显热误差为8.3%~12.6%,出水温度误差为5.0%~8.5%,出风温度误差为6.6%~10.8%;模型修正后,模型精度及模型预测精度均得到了大幅提升,全热交换效率模型误差小于3.3%,全热模型计算值误差小于7.1%,显热误差小于2.9%,出水温度误差小于3.3%,出风温度误差小于2.5%。
风机盘管换热模型简化了需求参数并显著提高了模型精度,可用于风机盘管性能评估与系统优化控制。
【总页数】9页(P148-156)
【作者】刘兆辉
【作者单位】上海建工集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.空气热回收器在风机盘管干工况空调系统中的节能分析
2.适用于湿工况的风机盘管简化换热模型
3.上海地区空气源热泵结合小温差换热风机盘管末端的供暖空调系统性能的实验研究
4.地源热泵空调系统及盘管换热的模拟试验
5.风机盘管换热器动态换热模型及计算机仿真
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热循环系统能效优化模型及策略研究
热循环系统能效优化模型及策略研究引言：随着节能环保意识的不断提高，能源效率优化成为了各个行业研究的重点之一。
热循环系统作为一种常见而重要的能量转换系统，其能耗问题日益受到关注。
为了提高热循环系统的能效，研究人员提出了各种模型和策略。
本文将就热循环系统能效优化模型及策略进行研究，旨在提供有效的方法来降低能耗，并促进热循环系统的可持续发展。
一、热循环系统的能效优化模型1. 能效评估模型为了评估热循环系统的能效，研究人员提出了各种评估模型。
常见的模型包括能量利用率（EER）、能量回收效率（EERec）、换热效率等。
其中，能量利用率指标是评估热循环系统整体能效的重要指标，其计算方法为输出的热量除以输入的热量。
能量回收效率指标则是评估热循环系统废热回收利用情况的指标。
换热效率则是衡量热能传递过程中损失的指标。
这些评估模型可以帮助研究人员全面了解热循环系统的能效情况，为进一步提高其能效提供理论依据。
2. 优化算法模型优化算法模型是指通过使用先进的优化算法来实现热循环系统的能效优化。
常见的优化算法包括遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法等。
这些算法通过对热循环系统的参数进行优化调整，实现能耗的最小化或能效的最大化。
研究人员可以根据具体的热循环系统结构和工作条件选择适合的优化算法模型，以实现最佳的能效优化效果。
二、热循环系统能效优化策略1. 热能回收策略热能回收是提高热循环系统能效的重要策略之一。
通过合理设计和改进热能回收系统，可以将废热转化为可再利用的能源，从而实现能耗的降低。
常见的热能回收方法包括废热锅炉、余热回收装置、废热发电等。
研究人员可以根据具体的热循环系统特点，选择适合的热能回收策略，以降低能耗，并提高系统的能效。
2. 系统优化策略系统优化是提高热循环系统能效的关键策略之一。
研究人员可以通过优化系统结构、调整参数、改善运行方式等方法来提高热循环系统的能效。
例如，通过调整换热器的结构和排列方式，可以提高换热效率；通过优化液体循环流量和压力，可以减少泵的能耗。
逆流+叉流全热交换新风机换热模型分析与优化
逆流+叉流全热交换新风机换热模型分析与优化摘要本文在合理简化的基础上，建立了逆流+叉流全热交换新风机的物理模型，通过该模型，可以计算出逆流+叉流全热交换新风机的换热效率，并与相同换热面积下的纯叉流全热交换新风机换热效率进行对比，为工程设计和优化提供了理论依据。
关键词逆流+叉流全热交换新风机；温度交换效率；焓交换效率引言改善室内空气质量和节约能源已经成为许多学科关注的重要问题。
为了改善室内空气品质，必然要加强室内的通风换气，而在空调系统中，新风负荷占总负荷的20%～30%[1]。
这就形成了室内空气品质和建筑节能之间的矛盾。
为了缓解提高室内空气品质和节约建筑能耗之间的矛盾，空气-空气能量回收装置开始在各类建筑中的到广泛应用。
随着《公共建筑节能设计标准》的实施，各类空调系统排风能量的回收成为一种重要的建筑节能途径。
《采暖通风与空气调节设计规范》及其他有关的建筑设计及节能标准均建议在有条件的情况下宜采用排风热回收装置。
而全热交换器作为一种行之有效的空调能量回收装置，也越来越为广大的暖通空调专业人士所熟知。
长期以来全热交换新风机的主要形式都是主要具有波纹瓦楞纸支撑结构的叉流式换热器，此种直交叉流型全热交换器芯体具有流道简单，阻力小，加工方便等特点[2]，但由于新排风之间是垂直交叉热湿交换，因而不能达到最佳的热湿交换效果。
而新型全热交换新风机流道采用逆流+直交叉流的形式，让一部分流体处在逆流区，以提高热湿交换效果。
本文拟对新型全热交换新风机建立物理模型，得出其换热效率计算方法，并与传统纯叉流型板式换热器换热效率进行计算分析比较。
建立数学模型本文研究的逆流+直交叉流全热交换器采用无波纹瓦楞纸支撑结构，将热质交换材质（纸或膜）与塑料框板压制在一起，通过支撑杆串联成一体，并与框架一起组合成芯体。
整个全热交换器由许多层平行布置的透湿纸组成，相当于一个板式换热器，新风和排风分别流过纸两侧，同时交换湿热。
全热交换器热湿交换性能主要体现在温度交换效率、湿量交换效率和焓交换效率，因此理论模型的建立在于求解这三种效率。
热风循环系统的优化与设计
热风循环系统的优化与设计热风循环系统是现代化工和工业生产中极其常见的一种加热方式，其具有高效节能和热能利用率高的显著优点。
热风循环系统的组成主要由加热器、循环器、送风管和回风管等组成。
热风循环系统设计优化是一个相对复杂和繁琐的工作，但是对于系统的性能和效率起着至关重要的作用。
本文将从热风循环系统的优化入手，重点探讨热风循环系统的设计和优化方法，并重点讨论两种优化方法-流量调节和温度调节的工程实现方法。
一、热风循环系统的优化热风循环系统的主要优化目标在于提高系统能效，减少能耗。
主要从以下几个方面进行优化：1、选用高效率的循环器。
为了提高热风循环系统的能效，应该选择高效率的离心式循环器，因其具有高效升压，稳定运行，少故障的特点。
2、合理设置送、回风口。
在热风循环系统中，合理的送、回风口设置可以使加热区域均匀分布，同时减少热量损失。
3、采用节能型加热器。
在热风循环系统中，加热器的热效率决定了整个系统的能效。
采用节能型的加热器能大大提高系统的整体性能。
4、控制好循环风的流量和温度。
控制好循环风的流量和温度能够保证整个系统的性能。
二、热风循环系统的设计在热风循环系统的设计中，应该重点关注以下两个主要问题：1、循环风的流量控制。
热风循环系统中循环风的流量数量控制对整个系统的性能起到至关重要的作用。
在设计系统时，应该根据生产需要设定精确的流量控制计划，精确控制风量的大小和方向。
2、循环风的温度控制。
在热风循环系统中，循环风的温度控制对整个系统的性能起到至关重要的作用。
在设计系统时，应该根据生产需要设定精确的温度控制计划，精确控制风量的温度和方向。
三、热风循环系统的优化方法在热风循环系统的优化中，主要采用流量控制和温度控制两种主要方式，用以提高系统的能效和性能。
1、流量调节的方法流量调节的方法主要是通过调节系统中的调节门、水龙头和节流器等，改变系统中的气流速度和流量。
这种方法能够大幅度降低系统的能耗，同时提高系统的工作效率。
逆流换热器[火用]传递系数分析
![逆流换热器[火用]传递系数分析](https://img.taocdn.com/s3/m/246581ba69dc5022aaea00ac.png)
０ 引 言
合理的运行参数以及优化结构参数提供参考。
换 热器是 工 程 领域 中使 用 比较 广泛 的一 个 热 １ 高低温流体温度关 系式的推导
量交换设备 ，如何对换热器进 行优化设计，提高 换 热器性 能对 于 改 进 系 统 的用 能 过 程 、降 低 能 量
为了推导逆流换热器的传热过程 ，需要对 以 １ 消耗有极其重要 的意义 。目前 ，对各种各样 的换 下工作做出假设 ｌ ：① 高、低温流体 的热容量 ｃ 质量 流量 ｇ 与定 压 比容 Ｃ 。的乘积 ）在 整个 换 热 热器 的性 能分 析一 般 有 两 种 方 法 ，一 种 是依 据 能 （
ｍ ＝一ｍ— １ 一
一
于管外壁 ｔ 的关系式 ，把 ，ｔ 关系式代入 （ ） ２ 可得 与 的关 系式 ：
／ ｈ Ｃ Ｃ ６ Ｃ８ ＼ Ｃ ｈｈ ｈ ｈ ｄ
Ｔｃ １
先假定管壁热绝缘系数和壁厚不计 ，且也忽略 了 管壁污垢 的影 响，最 后再对有关 系数进行修 正。
由于换 热器在运 行 过程 中 ，常 常 会 出 现水 垢 、污 泥 和油 污等垢层 ，本 文 在 推 导 过 程 中 ，考 虑 了壁 厚热 阻及 管 壁 污 垢 的影 响 ，并 结 合 热 力 学 理 论 ，
推导出换热器的局部炯传递系数，通过分析炯传 壁导 热 的热 流量 为 ：
收稿 日期 ：２０ ０９—１ — ６ ｌ ｏ。
基金项 目 ：国家 自然科学基金资助项 目 （０ ７０ ７ 。 ５ ８７ ２ ）
作者简介 ：张明智 （９ ６一 ，男 ，副教授 ，主要从事 电厂热力学分析 ，Ｅｍａ ：１８ ＠ｓｈ ．ｏ １５ ） － ｉ ５６ ８ ｏｕ ｅｍ。 ｌ
电 力
科
学
新风机内全热交换器性能分析
新风机内全热交换器性能分析樊启志上海泰豪环境科技有限公司摘 要： 近几年家用小型新风机产品在市面上快速出现， 但其全热交换效率很少能完全达到国家标准。
文章着重 对全热交换器国际主流标准做了简单对比， 并对其性能进行了简要分析。
关键词： 全热交换器 全热交换效率 中性膜Overview of Energy Recovery Exchangerin the Fresh Air Conveying DeviceFAN QizhiShanghai Tellhow Environmental Technology Co.Ltd.Abstract: In recent years,many household fresh air conveying devices have appeared on the market rapidly,but it has little enthalpy exchanger effectiveness to the national standard.This paper focuses on a brief comparison of the international mainstream standards of the energy recovery exchanger,and makes a brief analysis of its performance.Keywords:energy recovery exchanger,enthalpy exchanger effectiveness,neutral membrane收稿日期： 201847作者简介： 樊启志 （1989~）， 男， 硕士， 工程师； 上海市浦东新区川沙新镇置业路 111号 1号楼3楼 （201201）； Email:fanqizhi0202@家用小型新风机（额定风量在 800m 3/h 以下）作 为一个区分空气净化器的产品，除了能有效为室内输 送新鲜洁净空气的特点外，还能进行部分能量回收 （设备内基本带有一个全热交换器）。
热交换器的传热性能分析与优化设计
热交换器的传热性能分析与优化设计热交换器是一种将热能从一个物质传递到另一个物质的设备，广泛应用于各个行业中，如空调、冷冻设备、工业加热装置等。
热交换器的传热性能对于设备的工作效率和能源利用率具有重要影响。
本文将从传热机理分析、传热性能优化等方面，对热交换器进行深入探讨。
一、传热机理分析传热机理是研究热交换器传热性能的基础。
热交换器的传热机理主要包括对流传热、导热和辐射传热。
对流传热是通过流体的对流运动进行热量传递的方式，包括强制对流和自然对流两种形式。
导热是指热量通过物质内部的分子传递而实现的，主要取决于物质的热导率。
辐射传热是指热能以电磁波的形式通过空气或其他介质传递，与物质的接触情况无关。
在实际应用中，热交换器通常通过多种传热机理相互作用来完成热量的传递。
例如，液体冷却系统中的散热器，通过气流强制对流和辐射传热的方式，将发动机产生的热量传递给周围的空气。
对于热交换器的传热性能分析，需要综合考虑各种传热机理的影响，以达到最优的传热效果。
二、传热性能评价指标传热性能评价指标是研究热交换器性能的重要参考依据。
常用的传热性能评价指标包括传热系数、热阻、效能等。
传热系数用于评估热交换器的传热能力，表示单位面积内热量传递的效果。
传热系数越大，说明热能传递越迅速，传热性能越好。
热阻是指单位面积内热量传递所需要的阻力，热阻越小，表示传热性能越好。
效能是传热器的能量转化效率，表示热交换器对输入和输出热量之间的转化效果。
在实际应用中，通过调整热交换器的结构和工艺参数，可以优化传热性能评价指标，提高热交换器的热量传递效率。
三、热交换器的优化设计1. 流体流动优化流体流动是热交换器传热过程中的重要因素。
流体在热交换器内部呈现的流动形态对于传热效果具有重要影响。
可以通过设计合理的内部结构、管道布局等方式，优化流体流动的方式，提高传热性能。
2. 材料选择优化热交换器的材料选择对于传热性能具有重要影响。
热导率是评估材料导热性能的重要指标。
叉-逆流空气-空气全热交换器的数值模拟
叉-逆流空气-空气全热交换器的数值模拟
孟祥全;宋佳钫
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2016(046)002
【摘要】建立了经由用户自定义标量(UDS)计算湿传递的空气-膜热湿耦合传递数学模型,利用Fluent实现模型计算.与前人实验结果的对比验证了该计算模型的准确性.模拟分析了送风角度对叉-逆流换热器显热效率、潜热效率及双风道压损总和的影响及逆流段长度变化时入流角度对换热器性能的影响.综合考虑逆流段长度与新风、排风入流角度设置问题,建议逆流段长度应设置为400 mm,新、排风入流方向关于换热器对称轴对称设置成135°或45°.
【总页数】5页(P96-100)
【作者】孟祥全;宋佳钫
【作者单位】天津工业大学;天津工业大学
【正文语种】中文
【相关文献】
1.土壤-空气换热与室内全热交换器复合系统在夏热冬冷地区农村住宅中的应用 [J], 曹华宾
2.不同板式叉流空气-空气换热器换热特性模拟 [J], 陈言桂;李莉
3.逆流-叉流板式全热空气热交换器换热效率的实验研究 [J], 吴玮华;赵加宁;刘京;付晓腾;陈泽民;张万新
4.逆流式冷却塔内部空气流场特性数值模拟与分析 [J], 谭小卫;刘文浩;刘桂雄
5.上海地区土壤-空气换热与室内全热交换器复合系统夏季工况能量回收性能的经济效益分析 [J], 曹华宾
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电力系统热交换器设计与性能优化
电力系统热交换器设计与性能优化电力系统中的热交换器在保障电力设备正常运行和提高能源利用效率方面起着至关重要的作用。
本文将就电力系统热交换器的设计原理和性能优化进行详细探讨。
一、热交换器在电力系统中的作用热交换器是将热量从一个流体传递到另一个流体的设备，广泛应用于电力系统中的发电机组、变压器和冷却设备等。
其作用在于保持电力设备的工作温度在合理范围内，避免因温度过高而引起的设备故障和能量损耗。
二、热交换器设计原理1. 热交换器结构种类热交换器可以根据不同的结构形式分为壳管式、板式和卧式等。
壳管式热交换器由壳体和管束组成，热量通过管内流体和管外流体之间的热传导实现。
板式热交换器则是利用多片金属板间的波纹形成流道，通过板与板之间的传热实现热量交换。
而卧式热交换器通常由一组水平放置的扇形管道组成。
2. 热交换器设计参数热交换器的设计参数有很多，如传热面积、传热系数、流体流速等。
其中传热面积是决定热交换器传热效率的重要因素，通常采用设计流量和工作状态下流体温度的平均温差计算得出。
传热系数则是流体在热交换器内部传热过程中的效率指标，可通过增大流体流速、改变壁面特性等方式进行优化。
三、热交换器性能优化方法1. 流体流速优化流体流速对热交换器内部传热效果有着重要影响。
通常情况下，流速越大，传热效果越好。
但过高的流速也会增加流体压降和泵站能耗。
因此，在设计热交换器时，需要综合考虑流速、压降和能耗等因素，选择合适的流速范围。
2. 优化换热面积传热面积是影响热交换器传热效率的关键因素之一。
在设计中，可以通过增大传热面积的方式提高换热效果。
常用的方法有增加管束数目、增加板片数量、增加波纹板数量等。
在提高换热面积的同时，也需要考虑到设备的尺寸限制和制造成本。
3. 优化换热介质换热介质的选择也对热交换器的传热性能有着重要影响。
一般来说，导热性能好、粘度小的介质更有利于传热过程。
此外，还需要考虑介质的腐蚀性、可用性和环保性等方面因素，选择合适的换热介质。
等风机功耗下不同构型全热换热器的性能比较
等风机功耗下不同构型全热换热器的性能比较
苏铭;闵敬春
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】2006(27)6
【摘要】薄膜式全热换热器的通道构型对其性能有重要影响,为改进全热换热器的性能以达到更好的节能效果,研究分析了几种通道结构的流动及传递特性,采用数值模拟方法,在等风机功率下对不同通道构型的全热换热器的性能进行了预测和比较．【总页数】3页(P1038-1040)
【关键词】全热换热器;通道形状;焓效率;全热交换量;等功率
【作者】苏铭;闵敬春
【作者单位】清华大学航天航空学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK124
【相关文献】
1.海水条件下不同类型铜合金的腐蚀性能比较 [J], 孔小东;林育峰;田志强;
2.罗茨鼓风机与性能重叠的有关风机的功耗对比 [J], 万尚鲁;夏金丰
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4.横流风机与离心风机串联功耗试验分析 [J], 丁慧玲;党凤魁;刘师多;师清翔
5.罗茨鼓风机与冲天炉化铁炉专用高压离心风机的功耗对比 [J], 万尚鲁;夏金丰
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热交换器的优化设计简介
热交换器的优化设计，就是要求所设计的热交换器在满足一定的要求下，一个或者多个指标达到最好。
经验证明，一个好的设计，往往能使热交换器的投资节省10%---20%。
在优化设计方法上，把所要研究的目标，如“经济性”，称之为目标函数，其目的就是要通过优化设计，使这个目标函数达到最佳值，也即达到最经济。
由于实际问题的要求不同，如有的设计要在满足一定热负荷下阻力最小；有的要求传热面最小等等，因而就有不同的目标函数。
任何一个优化设计方案都要用一些相关的物理和几何量来表示。
由于设计问题的类别或者要求不同，这些量可能不同，但不论那种优化设计，都可将这些量分成给定的和未给定的两种。
未给定的那些量3就需要在设计中优选，通过对他们的优选，最终使目标函数达到最优值，我们把这些未定变量称为设计变量。
如，以热交换器的传热系数为目标函数的优化设计，流体的流速、温度等就是设计变量。
这样，对于有n 个设计变量x1,x2,x3,……xn 的最优化问题，目标函数F （X ）可写作F （X ）=F （x1,x2,x3,……xn ）显然，目标函数是设计变量的函数。
最优化过程就是设计变量的优选过程，最终使目标函数达到最优值。
最优化问题中设计变量的数目称为该问题的维数。
设计者应尽量地减少设计变量的数目，把对设计所追求目标影响比较大的少数变量选为设计变量，以便使最优化问题较容易求解。
在优化设计过程中，常常对设计变量的选取加以某些限制或者设置一些附加条件，这些设计条件称为约束条件。
如求解热交换器传热性能最好的问题，常常有阻力损失不能超过某个数值的约束条件，约束条件可分为等式约束条件和不等式约束条件。
在某些特殊情况下，还会有无约束的最优化问题。
最优化问题的求解可以是求取目标函数的最小值，或求取目标函数的最大值。
一般情况下，习惯上都是求取目标最小值，所以，对于求取F （X ）的最大值问题一般转化为求取相反数—F （X ）的最小值问题。
如，求取热交换器传热系数最大的问题就是求取传热热阻最小的问题。
关于换热器交叉管束周期性流动换热模拟分析
关于换热器交叉管束周期性流动换热模拟分析作者：韩剑来源：《城市建设理论研究》2013年第22期摘要：换热器作为热量交换实现加热和冷却的通用设备，在能源的有效利用中起着关键的作用。
目前换热器中的圆管是承压能力强而且易于加工的常用种类之一。
本文着重研究管道交叉流状况下的换热情况。
通过建立二维周期性的热流量模型，并对其进行CFD模拟，说明了如何建立模型，求解管道周期性流动的相关传热问题，得到了管道外侧流体换热时的温度场、流速场以及压力场，清晰的显示出换热时外侧的边界层情况，直观展现其换热过程。
关键词：CFD模拟管道周期性流动与换热压力温度流速边界层中图分类号：TE832文献标识码： A 文章编号：0引言许多工业应用如在锅炉生产蒸汽或空调盘管中的空气冷却，都可以建二维周期性的热流量模型。
建模的系统是一系列的在某一温度流体管子，交叉流于不同温度下的第二种流体中。
两种流体都是水，并且流动为稳定层流，雷诺数约100。
质量流量的横向流是已知的，该模型是用来预测由于热交换引起的流场和温度场的。
由于系统中管道的几何对称性和管内流体的周期性流动，只对几何的一部分将应用FLUENT做模拟，并具有对称性地应用于外边界。
由此可以组成对称的周期网格模块。
入口的边界将被重新定义为一个周期性的区域，流出边界定义为它的影子。
1问题描述该问题的示意图如下图所示。
管束由均匀间隔的直径为1厘米的管组成，这是交错的交叉流动。
在x方向管子的中心距是2厘米，在y方向1厘米。
管子有1米的深度。
图1管道的几何图示由于管束的几何对称性,只需对一部分进行模拟。
一个质量流率为0.05kg/ s应用于入口边界的周期性模块。
管壁的温度(Twall)是400 K，管外流动水(T∞)是300 K . 水的性能如图中标示。
2.数学模型针对稳态，不可压缩，常物性条件，直角坐标系下水流经管道外侧的流动与传热问题的控制方程组为：（1）（2）（3）式中： u, v, w分别为x, y, z 方向的速度；p为压力；t 为温度；ρ、μ、cp、k分别为空气密度、动力粘度、比热和导热系数。
逆流_叉流板式全热空气热交换器换热效率的实验研究
逆流 - 叉流板式全热空气热交换器换热效率的实验研究吴玮华1 ,赵加宁1 ,刘 京1 ,付晓腾1 ,陈泽民2 ,张万新2(11 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 150090 ;21 江苏知民通风设备有限公司 ,江苏 镇江 212322)摘 要 :全热空气 - 空气热交换器是能量回收的有效装置 。
本文在双房间环境的试验帄台上 ,对 逆流 - 叉流板式全热交换器在冬季标准工况和非标准工况下进行了实验测试 ,结果表明 ,在冬季标准 工况下 ,其全热效率可达 70 %。
风量 、温度差 、湿度差均对换热效率有影响 ,换热效率随风量增加而降 低 ,随温度差和湿度差的增大而增大 。
根据试验结果 ,整理得到了换热效率的经验计算公式 。
关键词 :逆流 - 叉流板式全热交换器 ;显热换热效率 ;全热换热效率 ;实验中图分类号 : T U83418文献标识码 :A文章编号 :1002 - 6339 (2009) 04 - 0302 - 05Experimental Study on the E ff i ciency of Cross and CounterF l o w P late T ype A ir to A ir H eat ExchangerWU Wei - hua 1,ZH AO J ia - ning 1,L I U J ing 1,FU X iao - teng 1,CHE N Z e - min 2,ZH AN G Wan - xin 2(1 . School of Municipal & E nvironmental E ngineering , Harbin Institute of T echnol ogy , Harbin 150090 , C hina ;2 . J i angsu Zhimin Ventilati on E quipm ent C o . ,Ltd. ,Zhenjiang J iangsu 212322 ,C hina )Abstract :Plate type air to air heat ex changer is an effective equipment of energy recovery 1 This paper , with the tw o - room laboratory rig , tested the cross and counter fl ow plate type air to air energy recovery heat ex 2 changer at winter standard conditi on and non - standard conditi on 1 The results showed that enthalpy ex change effectiveness of the equipm ent could reach up to 70 % at winter standard conditi on ; air fl ow rate , tem peraturedi fference and humidity di fference influenced heat ex change effectiveness , and it increased with the decrease of air fl ow rate and the increase of tem perature di fference and humidity di fference 1 Em pirical ex pressi ons of heat exchange effectiveness were obtaind by the ex periment results 1 K ey w or d s :cross and counter fl ow plate type energy rec overy heat ex changer ; tem perature ex change effective 2 ness ; enthalpy ex change effectiveness ; ex perim ent重要的方面 。
逆流换热器热力学优化方法比较
逆流换热器热力学优化方法比较摘要：逆流换热器的热力学优化方法通常分为两类：熵产分析和火用效率方法。
本文分析传热单元数和换热流体热容量变化情况下，应用过增元提出的温差场均匀性原则，对两种热力学优化方法进行比较。
结果表明：在热容量恒定，传热单元数变化时，两种优化方法得出相反的结论，火用效率变化和温差场均匀性变化相一致，而熵产生数的变化在某些情况下却不然。
由此从反映物理机制的角度建议选用火用效率作为换热器热力学优化的判据。
关键词：逆流换热器热力学优化温差场均匀性因子火用效率熵产1．引言换热器作为一种各工业领域广泛使用的设备，它的研究倍受重视。
目前关于换热器的研究大致有两个方向，一是研究换热器传热强化，主要目的是提高换热器流体和固壁间的对流换热系数，进而提高换热器的效能。
二是从可用能的角度研究换热器的热力学优化，包括换热器的熵产分析、火用效率分析等，从使换热过程不可逆性最小的角度来优化换热器。
其中过增元提出的换热器温差场均匀性原则，一方面可以指导新的提高换热器效能的方法，另一方面也可以对换热器热力学优化做分析。
本文是从温差场均匀性原则出发，将其应用于逆流换热器的优化过程，并对各种优化方法进行分析比较。
2．换热器温差场均匀性原则过增元在1992年《热流体学》[1]一书中定义了温差场不均匀因子，应用于顺流、逆流和叉流换热器，发现在相同的传热单元数NTU、热容量比W和流体进口温度的条件下，逆流换热器温差场最均匀，效能也最高，熵产也最小。
进而在1996[2]年定义温差场均匀性因子，提出了换热器热性能的温差场均匀性原则：在NTU和W一定时，换热器的温差场越均匀，其效能越高。
并采用数值方法对13种换热器的温差场和效能进行了分析，验证此原则的正确性。
通过熵产分析指出此原则是以热力学第二定律为理论依据的。
同时针对叉流换热器，提出了分配换热面积来改善换热器性能的新方法。
过先生又在2002[3]年给出了简单顺流、逆流、叉流换热器温差场均匀性因子的解析表达式，同时通过实验的方法对此原则进行了验证，针对多流程叉流换热器，举例说明用改变管路连接的方法来改变温差场均匀因子，进而改变换热器的效能。
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逆流+叉流全热交换新风机换热模型分析与优化
摘要本文在合理简化的基础上，建立了逆流+叉流全热交换新风机的物理模型，通过该模型，可以计算出逆流+叉流全热交换新风机的换热效率，并与相同换热面积下的纯叉流全热交换新风机换热效率进行对比，为工程设计和优化提供了理论依据。
关键词逆流+叉流全热交换新风机；温度交换效率；焓交换效率
引言
改善室内空气质量和节约能源已经成为许多学科关注的重要问题。
为了改善室内空气品质，必然要加强室内的通风换气，而在空调系统中，新风负荷占总负荷的20%～30%[1]。
这就形成了室内空气品质和建筑节能之间的矛盾。
为了缓解提高室内空气品质和节约建筑能耗之间的矛盾，空气-空气能量回收装置开始在各类建筑中的到广泛应用。
随着《公共建筑节能设计标准》的实施，各类空调系统排风能量的回收成为一种重要的建筑节能途径。
《采暖通风与空气调节设计规范》及其他有关的建筑设计及节能标准均建议在有条件的情况下宜采用排风热回收装置。
而全热交换器作为一种行之有效的空调能量回收装置，也越来越为广大的暖通空调专业人士所熟知。
长期以来全热交换新风机的主要形式都是主要具有波纹瓦楞纸支撑结构的叉流式换热器，此种直交叉流型全热交换器芯体具有流道简单，阻力小，加工方便等特点[2]，但由于新排风之间是垂直交叉热湿交换，因而不能达到最佳的热湿交换效果。
而新型全热交换新风机流道采用逆流+直交叉流的形式，让一部分流体处在逆流区，以提高热湿交换效果。
本文拟对新型全热交换新风机建立物理模型，得出其换热效率计算方法，并与传统纯叉流型板式换热器换热效率进行计算分析比较。
建立数学模型
本文研究的逆流+直交叉流全热交换器采用无波纹瓦楞纸支撑结构，将热质交换材质（纸或膜）与塑料框板压制在一起，通过支撑杆串联成一体，并与框架一起组合成芯体。
整个全热交换器由许多层平行布置的透湿纸组成，相当于一个板式换热器，新风和排风分别流过纸两侧，同时交换湿热。
全热交换器热湿交换性能主要体现在温度交换效率、湿量交换效率和焓交换效率，因此理论模型的建立在于求解这三种效率。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。