化工进展 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (S1): 282-294.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2024-1436
杨俊辉1(), 袁君2, 张继达1, 王金海2, 乔红斌1, 蔡振义2(), 马中成1
收稿日期:
2024-09-02
修回日期:
2024-10-10
出版日期:
2024-11-20
发布日期:
2024-12-06
通讯作者:
蔡振义
作者简介:
杨俊辉(1970—),男,教授级高级工程师。E-mail : yangjunhui@chinacoal.com。
基金资助:
YANG Junhui1(), YUAN Jun2, ZHANG Jida1, WANG Jinhai2, QIAO Hongbin1, CAI Zhenyi2(), MA Zhongcheng1
Received:
2024-09-02
Revised:
2024-10-10
Online:
2024-11-20
Published:
2024-12-06
Contact:
CAI Zhenyi
摘要:
蓄热体广泛应用于瓦斯余热回收,其结构决定了余热回收效率。因此本研究旨在通过对比数值模拟分析,提出了一种改进的新型多层板式蓄热体设计方案,系统性地对其结构优化与性能特征进行了深入探讨。采用流固热耦合的方法对蓄热体的传热过程进行了数值模拟,重点分析了不同开孔形式(如通孔、双孔、双半孔)对蓄热体内气体流动、温度分布和压力分布的影响。研究结果显示,合理增加开孔不仅有助于改善蓄热体内部温度的均匀性,还能有效增强整体热性能。双孔结构的蓄热效果显著优于其他形式,其设计在减少沿程压力损失、提高蓄热效率以及增强热量传递能力方面具有突出的优势。此外,本文还为新型蓄热体结构优化设计提供了一种高效且可行的技术路径。
中图分类号:
杨俊辉, 袁君, 张继达, 王金海, 乔红斌, 蔡振义, 马中成. 新型蓄热体结构设计及性能分析[J]. 化工进展, 2024, 43(S1): 282-294.
YANG Junhui, YUAN Jun, ZHANG Jida, WANG Jinhai, QIAO Hongbin, CAI Zhenyi, MA Zhongcheng. Structural design and performance analysis of a new type of heat accumulator[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2024, 43(S1): 282-294.
简称 | 开孔 形式 | 开孔位置 | 开孔直径 |
---|---|---|---|
Origin | 无开孔 | — | — |
Case1-1 | 通孔 | 25%、50%、75% | 4mm |
Case1-2 | 通孔 | 25%、50%、75% | 5mm |
Case1-3 | 通孔 | 25%、50%、75% | 6mm |
Case2-1 | 双孔 | 25%、50%、75% | 2mm |
Case2-2 | 双孔 | 16.7%、33.3%、50%、66.7%、83.3% | 2mm |
Case2-3 | 双孔 | 12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%、75%、82.5% | 2mm |
Case1-1 | 双通孔 | 25%、50%、75% | 4mm |
Case1-2 | 双通孔 | 25%、50%、75% | 5mm |
Case1-3 | 双通孔 | 25%、50%、75% | 6mm |
表1 算例设置表
简称 | 开孔 形式 | 开孔位置 | 开孔直径 |
---|---|---|---|
Origin | 无开孔 | — | — |
Case1-1 | 通孔 | 25%、50%、75% | 4mm |
Case1-2 | 通孔 | 25%、50%、75% | 5mm |
Case1-3 | 通孔 | 25%、50%、75% | 6mm |
Case2-1 | 双孔 | 25%、50%、75% | 2mm |
Case2-2 | 双孔 | 16.7%、33.3%、50%、66.7%、83.3% | 2mm |
Case2-3 | 双孔 | 12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%、75%、82.5% | 2mm |
Case1-1 | 双通孔 | 25%、50%、75% | 4mm |
Case1-2 | 双通孔 | 25%、50%、75% | 5mm |
Case1-3 | 双通孔 | 25%、50%、75% | 6mm |
网格数 | 升温/K | 误差/% |
---|---|---|
2500000 | 776 | — |
3200000 | 781 | 0.69 |
5000000 | 786 | 0.64 |
6000000 | 788 | 0.25 |
7000000 | 789 | 0.13 |
表2 网格无关性表
网格数 | 升温/K | 误差/% |
---|---|---|
2500000 | 776 | — |
3200000 | 781 | 0.69 |
5000000 | 786 | 0.64 |
6000000 | 788 | 0.25 |
7000000 | 789 | 0.13 |
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