邓先和
从事换热器的传热强化研究
个性化签名
- 姓名:邓先和
- 目前身份:
- 担任导师情况:
- 学位:
-
学术头衔:
博士生导师
- 职称:-
-
学科领域:
化学工程基础学科
- 研究兴趣:从事换热器的传热强化研究
华南理工大学邓先和教授从事换热器的传热强化研究已有二十多年,曾研发了多种类型的高效换热器技术,包括已在全国硫酸等化工行业广泛应用的国家“九五”科技成果重点推广计划项目—空心环管壳式换热器技术(编号:96010301A 专利号:89 2 18385.3)。在2000年科技部“九七三”重点基础研究项目(编号:G2000026300)中,邓教授采用了传热场协同理论对换热器的传热强化作了进一步的研究和改进,又研究开发出具有独立自主知识产权的更先进的旋流网板管间支承物(专利号为:ZL200420088741.1,这是一种既保留了空心环网板轴向空隙率很大及流阻很小特点的,又能使流体流经网板时产生纵向旋流而进一步强化了管隙间对流传热的管间支承物),同时开发出传热与流阻性能更先进的改进型缩放传热管——急扩加速流缩放管(专利号为:ZL03273853.6),使原来的高效换热器壳程的传热性能再提高15%~20%。这种新的高效换热器技术从2005年初已投入工业化生产,取代了原有的空心环管壳式换热器,在全国的硫酸等工业系统中得到广泛应用。该技术可使硫酸的单位吨酸生产电耗比传统技术下降25%~30%,换热器的钢材消耗减少45%~50%,目前已成为国内许多重点工程建设项目的首选节能产品,在大型与超大型的硫酸工业生产系统中以其高效、低阻与体积紧凑化为高能耗的工业行业创造了显著的节能降耗效益。在超重力旋转床研究方面,邓教授开发出同心圆环波纹碟片规整填料,其气阻比以往多孔介质和金属丝网填料有了显著的改进,可降低40%以上,传质系数提高50%~90%,目前在工业中已应用于碳酸钙超细材料的制备,及海军潜艇柴油发动机二氧化碳气体的海水吸收等。针对常压气体大流量烟气排放,邓教授还研发出气液两相错流型的旋转床,其特点是气体为轴向流动,无需克服离心阻力,烟气通过旋转床的阻力极小(30~50mm水柱),可满足烟气排放气阻小的要求,目前已在工业烟气的二氧化硫净化与除尘方面推广应用。
邓先和教授在传热传质强化理论研究与工程应用方面已发表研究论文100多篇, 培养了30多名博士与硕士研究生,荣获多项省部级科技成果奖励。其中,“空心环支撑双面强化管束管壳式换热器”获1998年教育部科技进步二等奖;“空心环管壳式换热器工业应用”获1997年广东省科技进步二等奖;1999年广东省科协第五届丁颖科技奖;“高效传热元件-横纹槽管和缩放管”获1995年化工部科技进步三等奖;“烷基苯厂E301换热器技术改造”获1995年中石化集团公司科技进步三等奖。
-
主页访问
2484
-
关注数
0
-
成果阅读
624
-
成果数
19
邓先和, 黄德斌
化学工程2005年8月第33卷第4期/CHEMICAL ENGINEERING (CHINA) Aug. 2005, Vol. 33, No. 4,-0001,():
-1年11月30日
采用标准k2ε模型、SIMPLEC算法,研究了均匀速度进气和有扩张角进气横向冲刷管束的换热情况。比较了在充分发展流时均匀进气和不同扩张角进气横向冲刷管束的换热性能,分析了进口扩张角对换热的影响,进口扩张角影响了气流的分布,导致换热效果的不同。
数值计算, 传热, 横向冲刷, 扩张角
-
23浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
111下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 陈, 颖, , 丁小江, 王杨君, 李志武
化工学报2004年9月第55卷第9期/Journal of Chemical Industry and Engineering (China) September 200, Vol. 55, No. 9,-0001,():
-1年11月30日
An experimental investigation of air flow and heat transfer in three types of converging-diverging tubes is presented in this study. They have the same diameter, rib height and pitch, but the different lengths of the converging and diverging sections and their joint ways. The experimental results indicate that the heat transfer is enhanced when the length of converging section increases. A 12.4% increase of Nusselt number is observed and a 6.8 % increase of friction coefficient is seen for the developed tube jointed linearly (DTL). Also a 5.27 % increase of Nusselt number is observed and a 46.5% increase of friction coefficient is seen for the developed tube jointed convexly (DTC). The comparison results of Webb’s method show the DTL is better than OT in the range 1.5×104~4×104, but the DTC is not better than it .
缩放管, 强化换热, 摩擦阻力系数
-
62浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
99下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 陈 颖, 丁小江
化工学报2004年11月第55卷第11期/Journal of Chemical Industry and Engineering (China) November 2004, Vol. 55, No. 11,-0001,():
-1年11月30日
根据缩放管管内湍流对流换热的场协同控制机理, 提出一种强化缩放管管内湍流对流换热的改型结构,即保持肋高和肋距不变的前提下, 采用平直连接收缩段和扩张段的方式, 延长收缩段的长度, 相应缩短扩张段的长度, 增强管内速度场与温度梯度场的协同作用. 模拟计算的结果表明, 这种新的结构可优化缩放管中速度场与热流场的协同关系, 提高Nusselt 数4167 %~8134 % , 但同时也增大了阻力7187 %~15122 % ( Re = 115 ×104~5 ×104) . 与惯用的优化缩放管结构(收缩段为扩张段2 倍) 相比较, 改型后的缩放管的Webb 性能因子η= 11008~1106.
缩放管, 结构优化, 换热, 流动阻力
-
24浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
97下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 陈 颖, 丁小江
化工学报2004年11月第55卷第11期/Journal of Chemical Industry and Engineering (China) November 2004, Vol. 55, No. 11,-0001,():
-1年11月30日
根据缩放管管内湍流对流换热的场协同控制机理, 提出一种强化缩放管管内湍流对流换热的改型结构,即保持肋高和肋距不变的前提下, 采用平直连接收缩段和扩张段的方式, 延长收缩段的长度, 相应缩短扩张段的长度, 增强管内速度场与温度梯度场的协同作用. 模拟计算的结果表明, 这种新的结构可优化缩放管中速度场与热流场的协同关系, 提高Nusselt 数4167 %~8134 % , 但同时也增大了阻力7187 %~15122 % ( Re = 115 ×104~5 ×104) . 与惯用的优化缩放管结构(收缩段为扩张段2 倍) 相比较, 改型后的缩放管的Webb 性能因子η= 11008~1106.
缩放管, 结构优化, 换热, 流动阻力
-
23浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
88下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 王杨君, 黄德斌, 张亚君
华南理工大学学报(自然科学版)2004年2月第32卷第2期/Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition) February 2004, Vol. 32, No. 2,-0001,():
-1年11月30日
建立了换热器壳程流速分布不均匀对传热性能影响的数学模型,并从管内轴向流传热与管外横向流传热两个方面,研究了换热器因流道来流流速分布不均匀而造成的传热负荷偏移. 研究结果表明,流速不均匀分布对换热器传热性能影响不大;在恒壁温、各流道间无热交换的条件下, 当各流道流速不均达到100 %时, 换热器的传热负荷偏移在1 %以内.
换热器, 流速分布, 热负荷, 传热性能
-
23浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
107下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 张建军, 陈海辉
高校化学工程学报1999年2月第13卷第1期/Journal of Chemical Engineering of Chinese University Feb. 1999, No. 1, Vol. 13,-0001,():
-1年11月30日
对气液两相流在旋转离心喷雾条件下错流传热的计算方法做了分析, 采用分格计算的方法做气液两相错流传热过程的模拟计算。
离心喷雾, 气液错流, 传热计算
-
22浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
65下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 王杨君, 陈颖, 李志武
化工学报2004年2月第55卷第2期/Journal of Chemical Industry and Engineering (China) February 2004, Vol. 55, No. 2,-0001,():
-1年11月30日
A shell-and-tube heat exchanger with separated baffles parallel to segmental baffles was proposed, and an investigation on velocity distribution, heat transfer and flow resistance characteristics in the shell side of the proposed heat exchanger and traditional single segmental baffled shell-and-tube heat exchanger was reported. After the experiment, the empirical relations of heat transfer and flow resistance were obtained. The heat transfer enhancement comprehensive evaluation factor η was in the range from 1.15 to 1.20 for Reynolds number (1.25×104-3.35×104) . The result s indicated that flow field uniformization was enhanced in the shell side of shell-and-tube heat exchangers by two separated baffles parallel to segmental baffles and the performance of heat transfer was improved by cont rolling the dimension of vortices. The result s could be used as reference in further research.
管壳式换热器, 强化传热, 平行流分隔板, 流速分布
-
32浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
65下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 黄维军, , 周水洪
化工工程2006年9月第34卷第9期/CHEMICAL ENGINEERING (China) Sep. 2006, Vo. 34, No. 9,-0001,():
-1年11月30日
应用分析求解和数值模拟方法对光滑圆管与缩放管内的湍流对流传热的热阻分布进行了计算,计算结果表 明,光滑圆管的热阻主要位于粘性底层,缩放管通过壁面缩放,减小了粘性底层的热阻,湍流区成为热阻分布主要区域。在流动粘性底层,缩放管的热阻降低归功于该层厚度的降低,在流动粘性底层以外的传热粘性底层,则是边界层厚度的降低、速度矢量与温度梯度的协同影响。随Re数增大,圆管与缩放管各层热阻均减小,流动粘性底层以外的传热粘性底层的降幅最大。
热阻, 分析求解, 数值模拟, 缩放管, 传热粘性底层, 流动过渡区, 场协同, 温度梯度
-
76浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
60下载
-
0评论
-
引用
邓先和, 王杨君, , 洪蒙纳, 李志武
化工学报2006年11月第57卷第11期/Journal of Chemical Industry and Engineering (China) November 2006, Vol. 57, No. 11,-0001,():
-1年11月30日
在圆管内间隔插入多个旋流片的流道中, 流体流动呈现周期性自旋流. 用数值模拟方法对空气湍流情况 的传热和流阻性能受相邻旋流片间距Lp 、旋流角β和旋转角α3 个因素的影响进行了分析, 并得出旋流片的优化结构, 而且实验验证了数值模拟预测的正确性. 结果表明: α越大, 传热性能越好, 阻力越大; Lp 越小, 传热性能越好, 阻力越大; β越大, 传热性能越好, 而阻力损失因受到摩擦阻力和形体阻力的综合影响而呈现非单调变化. 旋流片的最佳结构参数为: 旋流角β为2013°, 旋转角α为180°, 相邻旋流片间距Lp为33 d. 与α相比, β对传热和流阻性能的影响更显著.
旋流片, 结构优化, 强化传热, 自旋流
-
33浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
64下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】化学吸收法测定多级离心雾化旋转填料床有效相界面积及体积传质系数
邓先和, 陈海辉, 张建军, 张亚君
化学反应工程与工艺1999年3月第15卷第1期/Chemical Reaction Engineering and Technology March, 1999 Vol. 15, No. 1,-0001,():
-1年11月30日
对多级离心雾化旋转填料床的有效相界表面积及体积传质系数,用化学吸收法做了实验测量。实验结果表明:多级离心雾化旋转填料床不仅具有超低气阻,而且可产生良好的喷雾扩展相界面积的作用,体积传质系数比传统填料塔提高一个数量级,接近气液逆流型旋转填料床。多级离心雾化旋转填料床开拓了新的气液传热传质途径。
多级离心雾化旋转填料床, 有效相界表面积, 体积传质系数
-
25浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
76下载
-
0评论
-
引用