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作者:张任平;周祖祥;黄菊;辛嘉俊;王启;岳文韬;
单位:景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院;
摘要:辊道窑烟气余热回收作为建陶企业节能降碳重要技术举措,回收烟气离不开热交换器。为提升AlN陶瓷换热器的流动传热性能,分析了翅片管AlN陶瓷换热器的热阻占比,通过建立翅片管AlN陶瓷换热器的流动传热模型,模拟研究了翅片间距、翅片厚度、管间距和涡流发生器对换热器流动传热性能的影响。结果表明:AlN换热器管外空气换热热阻为主要热阻,占比达到85%以上;当翅片间距、管横向间距、管纵向间距增大时,Nu增大,压降减小,三者对Nu值和压降影响较大;当翅片厚度增大时,Nu减小,压降增大,但翅片厚度对Nu值和压降影响较小;在所模拟的结构参数中,当翅片间距为5 mm、翅片厚度为1.2 mm、管横向间距为12 mm、管纵向间距为16 mm时,AlN陶瓷换热器综合性能最好。相同计算工况下,与光管AlN陶瓷换热器相比,翅片管AlN陶瓷换热器的总传热系数提升了378.24%~466.41%,与翅片管AlN陶瓷换热器相比,涡流发生器翅片管AlN陶瓷换热器的总传热系数提升了32.78%~88.76%。
关键词:翅片管AlN陶瓷换热器;;涡流发生器;;传热性能;;压降性能;;努塞尔数;;热阻
基金资助:江西省自然科学基金(20212BAB204037);; 江西省2023年度研究生创新专项资金项目(YC2023-S800);; 江西省创业训练项目(S20231048046X);; 江西省教育厅科技项目(GJJ201322);; 景德镇科技局项目(20202GYZD013-21,2023GY001-10)