A c 横截面积,[ m 2 ] A s , A h 总传热面积,[ m 2 ] β 表面密度,[ m 2 /m 3 ] 或整体压力梯度,[ Pa/m ] C p 恒压比热,[ J/ ( kgK )] Co 库仑数 d h 水力直径,[ m ] δ 翅片厚度,[ m ] ϵ 热交换器效率或湍流耗散,[ s ] 或翅片间距比 f c 核心摩擦系数 f 扇形 扇形摩擦系数 f 频率,[ Hz ] 或 Forschheimer 摩擦系数 G 质量流速,˙ m/A c , [ kg/ ( m 2 s )] γ 波纹间距比 h 对流膜系数 [ W/ ( m 2 K )] h f 压力损失,[ m ] η 0 , η f二次传热表面的有效性 j 科尔本系数 K c 入口损失系数 K e 出口损失系数 k 湍流动能,[ J/kg ] 或材料的热导率,[ W/ ( mK )] L , l 长度或翅片长度,[ m ] LMTD 对数平均温差,[ K ] M 马赫数 ˙ m 质量流量,[ kg/s ] µ 动态粘度,[ Pa · s ] N st 斯坦顿数 Nu 努塞尔特数 ν 运动粘度,[ m 2 /s ] P 周长,[ m ] 或流体压力,[ Pa ] Pr 普朗特数 Re 雷诺数 ρ 密度,[ kg/m 3 ] Q 或 ˙ Q 传递的热量,[ W ] Q 平衡 热交换器流之间的热平衡 Q 热 热交换器热侧发出的热量,[ W ] Q 冷热交换器的冷侧,[ W ] φ 流动面积与面面积之比或标准偏差 T 温度,[ K ] U 总传热系数 [ W/ ( m 2 K
• 使用优化参数的 Renishaw AM400 机器制造了无裂纹的 HAYNES ® 282 ® ,这是一种专为高温结构应用而开发的超级合金。打印合金中孔隙率的降低与激光参数有关,包括激光速度、图案填充距离和其他因素。 • L-PBF 制造的 HAYNES ® 282 ® 的典型结构由柱状结构、等轴晶粒和超细晶粒组成。加工参数对强化相的析出起着至关重要的作用,在使用棋盘和蛇形图案打印的合金中分别观察到球形和立方体强化相。 • L-PBF 制造的 HAYNES ® 282 ® 在打印和热处理状态下都表现出优异的机械性能,具有高屈服强度和极限拉伸强度 (UTS)。
最大耐腐蚀性。最大热效率。最大热交换器寿命。CG Thermal 的 Umax® 高级陶瓷热交换器是镍合金、活性金属、石墨和石墨热交换器的高价值长寿命替代品,具有无与伦比的耐腐蚀性、热效率、低结垢和可维护性组合。卓越的耐腐蚀性 Umax® 陶瓷热交换器是您最具腐蚀性的传热应用的终极解决方案。它对高达 400 F 的几乎所有化学物质都具有普遍的耐腐蚀性。它们特别适合涉及混合酸、HF、HCL、高浓度 H2SO4、溴、氟或苛性碱的工艺。Umax 陶瓷非常坚硬,不受热冲击影响,具有出色的强度特性、防腐蚀且无污染。耐热冲击和抗机械冲击。Umax® 的抗压强度和抗弯强度分别是石墨的 50 倍和 10 倍。其抗弯强度甚至高于钽。其热性能同样出色,热导率是钽的 2 倍,且热膨胀率较低。
在其核心上,热交换器加热涉及将热能从热源转移到流体或气体,然后将热量分配到所需的位置。热交换器充当介体,通过传导,对流和在某些情况下是辐射的结合来促进这种转移。典型的热交换器由两条独立的流体路径组成:一种用于加热介质,通常是蒸汽,热水或热导电油,另一个用于加热的流体,可以是空气,用于加热系统的水,或工业设置中的处理流体。
在给定压缩功的情况下提高总压力比的一种方法是引入带中间冷却的多级压缩,其中气体分阶段压缩并在每级之间通过使气体通过称为中间冷却器的热交换器进行冷却。航空航天工业中的燃气涡轮发动机需要高总压力比。为了实现更高的压力比,压缩机分为低压压缩机(LPC)和高压压缩机(HPC)。这样做是为了在LPC和HPC之间引入中间冷却器。压缩气体在LPC的出口处具有相对较高的温度。通过使用横流或逆流空对空热交换器,压缩空气在一侧流动,低温冲压空气在另一侧流动,压缩空气可以在进入HPC之前得到冷却。稳流压缩功或给定压缩功的压力比与压缩空气的比容成正比[8]。中间冷却器降低温度,从而降低压缩空气的比容,从而提高热力循环效率。在燃气涡轮发动机中,离开涡轮的废气温度通常比离开 HPC 的空气温度高得多。可以结合再生器或回热器,即横流或逆流热交换器,将热废气中的热量传递给压缩空气。因此,热效率提高,因为废气中应该被排放到周围环境中的部分能量被回收以预热进入燃烧室的空气。当使用中间冷却器时,回热器更有优势,因为存在更大的回热潜力。对于高总压力比,回热器并不有效,尤其是考虑到其成本、尺寸和重量。图 1 显示了概念草图,将不同燃气涡轮循环的热效率与总压力比进行比较。一般而言,中间冷却和回热燃气涡轮循环在相对较低的总压力比(例如小于 30)下有效。没有回热的中间冷却燃气涡轮循环仅在非常高的总压力比下有效。图 2 说明了中冷和回热燃气轮机循环。
这项工作考虑了NA热管的各种功率转换入口温度(PCIT)为1100 K,1150 K和1200 K,而每种PCIT的LI热管,1100 K,1150 K,1150 K,1200 K和1400 K,并确定和分析了组合热交换器和反应器子系统的质量和压力损失。na显示出比相同几何形状的LI的总工作温度低,最大热量能力的五分之一。因此,整个基于NA的子系统最终的质量是基于LI的子系统的三倍,给出了所需的热管数五倍。在1100 K的低PCIT下,基于NA的子系统表现出最低的压力损失,因为较大的总横截面流域和相对较低的摩擦压力损失。但是,随着PCIT的增加,摩擦压力损失增加,导致1200 K PCIT的压力损失比基于LI的子系统更高。基于LI的子系统由于在此温度下的Brayton工作流体密度低,因此在1400 K PCIT处所有分析病例的压力损失最大。