蜂窝陶瓷蓄热体传热数学模型及传热系数求解

耦合边界条件下蜂窝陶瓷传热及气体流动特性的数值模拟龚晖1,2，曾令可2，税安泽2(1.珠海市旭日陶瓷有限公司，珠海，519110， 2.华南理工大学材料科学与工程学院，广州，510640）摘要：本文通过建立蜂窝陶瓷传热及气体流动的三维非稳态模型，运用计算流体力学(CFD)软件，在耦合边界条件下对蜂窝陶瓷的工作过程进行数值模拟，得到了启动过程中蜂窝陶瓷热端和冷端的气体温度及压力变化规律，以及稳定工作期内，蜂窝陶瓷内气体温度、速度、和压力的分布规律。

为采用蜂窝陶瓷作为蓄热体的高温空气燃烧技术的开发提供了一定的理论依据和指导。

关键词：高温空气燃烧技术，蜂窝陶瓷，模拟，耦合边界Numerical Simulation of Honeycomb Ceramic Heat Transfer and Gas Flow Characteristics in Coupled Boundary ConditionsGong Hui1,2 , Shui Anzei2, Zeng Lingke2(1.Zhuhai Risingsun Ceramics Co. Ltd, Zhuhai, 519110, 2. College of MaterialsScience and Engineering, South China University of Technology,Guangzhou 510640)Abstract In this paper, 3d unsteady model of honeycomb ceramic heat transfer and gas flow characteristics was established. By the use of computational fluid dynamics (CFD) software, the work process of the honeycomb ceramic was simulated in coupled boundary conditions. Through that, the gas temperature and pressure variation at hot end and cold end of honeycomb ceramic in start-up process was gained, as well as the gas temperature, speed and pressure distribution inside the honeycomb ceramics at stable working period. These results can provide a theoretical basis and guidance for the development of high-temperature air technology which uses honeycomb ceramic as regenerator.Key Words HTAC，Honeycomb Ceramic，Computer Simulation，Coupled Boundary1.引言高温空气燃烧技术(HTAC)为提高燃料利用率和降低环境污染带来新的机遇，已引起了世界各国的广泛关注[1-4]。

蜂窝型蓄热室传热过程的数值模拟及热工特性欧俭平2吴道洪2肖泽强11 中南大学能源与动力工程学院，长沙4100832 北京神雾热能技术有限公司，北京100083摘要介绍了高温空气燃烧过程中蜂窝型蓄热体的工作原理，并建立蓄热体三维非稳态传热数学模型，运用计算流体力学通用软件CFX4.3，对模型进行了计算。

计算结果与现场测试情况吻合较好。

关键词高温空气燃烧；蜂窝蓄热体；CFX软件；热工特性NUMERICAL SIMULA TION OF HEA T TRANSFER PROCESS AND THERMAL PERFORMANCE OF HONEYCOMB REGENERA TOROu Jianping2Wu Daohong2Xiao Zeqiang11 School of Energy and Power Engineering, Central South University, Changsha 410083,China2 Beijing Shenwu Thermal Energy Technology Co., Ltd., Beijing 100083, ChinaAbstract: The operating principle of honeycomb regenerator in high temperature air combustion is introduced. The mathematical model of transient transfer of regenerator is established and the thermal performance of honeycomb regenerator is studied by means of CFX code. The calculatedresults agree with on-site measurement very well.Key words: High Temperature Air Combustion; CFX code; Honeycomb Regenerator; ThermalPerformance1 前言高温空气燃烧技术是新兴的先进燃烧技术，具有显著的节能环保效果。

-60-科学技术创新2019.10RTO蓄热体蓄热计算及工程设计运用倪江捷(上海兰宝环保科技有限公司，上海201400)摘要：本文根据传热学基本计算原理，对蓄热式焚烧炉(以下称为RTO)中的蜂窝陶瓷蓄热体中储能、释量的动态过程，进行理论计算，根据RTO的阀门切换时间，来描绘出蓄热体在释放能量的过程、以及蓄热体在回收能力的过程中，预热气体的温度与排放气体的温度与时间之间的曲线，并根据给出平均热效率。

在工程运用中提出近似经验参数进行初步选型设计。

关键词：蓄热式焚烧炉；RTO;陶瓷蓄热体;热效率；瞬时状态中图分类号:TKll+2,TKll+4文献标识码：A1概述当前，随着经济的发展，环境问题日益凸出，目前环境问题中，主要包括三大类，污水处理，固废治理，大气污染治理。

其中大气污染治理是最近几年提出来的范畴，大气污染治理中,最初是燃煤及煤化工等行业产生的硫化物氮氧化物,造就了一大批脱硫脱硝的治理项目o近些年，国家开始对挥发性有机废气(VOCs废气)出重拳,在面对即有效降低VOC排放，又能节能的目的,近些年市场上出现大量处理工艺，包括等离子工艺，光催化工艺，焚烧工艺等等。

目前经过多年的实践，有些处理工艺渐渐淡出，有些处理工艺得到肯定及重视，其中蓄热式焚烧处理设备就是被市场认可的一种治理工艺。

RTO(Regenerative Thermal Oxidizer)是蓄热式热力氧化处理装置的简称。

工作原理是把有机废气通过储能的陶瓷蓄热体预热后再加热，保证废气达到760t及以上的高温，在氧化室中分解成3漏氢整改措施与效果3.1处理方法针对密封油浮球阀卡涩对发电机漏氢的现象，对机组进行申请调停,对发电机进行排氢至40kpa左右,再利用CO?进行置换,机组停机后对密封油箱浮球阀进行了更换处理。

3.2效果更换浮球阀后，机组氢气纯度下降速度大大改善。

平均3天内需要进行3次排补氢操作，较处理阀球阀前有明显的改善。

图4浮球阀卡涩处理后发电机压力及氢气纯度图3.3整改措施因此提出以下整改措施：3.3.1定期对密封油氢侧油箱浮球阀进行检修维护。

某蜂窝陶瓷蓄热体热交换特性数值模拟及优化陈志超【摘要】采用正交试验方法,对某蜂窝陶瓷蓄热体的吸热、放热过程进行数值模拟,研究蓄热体孔边长、蓄热体孔壁厚、蓄热体长度、烟气入口温度、气体流速和换向时间等参数对蓄热体压力损失和综合换热系数等热交换特性参数的影响规律,通过回归分析得出各参数的影响显著性排序,最终得到最优的蓄热体结构和工况参数.【期刊名称】《韶关学院学报》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】5页(P52-56)【关键词】蓄热体;热交换特性;数值模拟;优化设计;正交试验【作者】陈志超【作者单位】韶关学院物理与机电工程学院,广东韶关512005【正文语种】中文【中图分类】TK122为回收锻造加热炉中的热量以用于预热助燃空气，锻造加热炉中常配有蓄热体.蓄热体通过周而复始地吸收烟气的热量并向助燃空气释放热量，实现锻造余热回收，如图1所示.研究蓄热体热交换特性对提高余热回收效率具有重要意义.目前，国际火焰协会（IFRF）、荷兰、德国、瑞典、美国等国家均对余热回收技术进行了大量研发［1-3］，应用方面则是日本处于领先地位.我国清华大学、北京科技大学、华南理工大学、宝钢技术中心等对该技术进行了研发和推广，主要集中在炉型、蓄热体和换向阀等关键部件的材质和形状的选用，换向时间、燃气空气的流速和质量分数对燃烧火焰特性的影响等方面［4-6］.对蓄热体的热交换特性，已发表的研究主要是基于类比方法进行理论推导以求出近似的解析解［1］，或者是利用单因素法进行数值模拟或试验验证［2-3］.由于影响蓄热体热交换特性的因素数量多，单因素法显然不够全面，而限于试验条件和时间，做全因素试验也不可取.本文基于正交试验法，采用Ansys软件中的Fluent模块对某蜂窝陶瓷蓄热体不同结构和工况参数下的余热回收过程进行数值模拟，得出其热交换特性参数，主要是综合换热系数和压力损失及其变化规律，并通过回归分析进行各因素的显著性排序，进而获得相对较优的蓄热体结构和工况参数，实现蓄热过程中较高的换热系数以及较低的压力损失.图1 蓄热体余热回收原理1 正交数值模拟试验设计蓄热体壁厚为定值且孔边长小于5 mm时，正方形孔的比表面积和开孔率均为最大［5］，故选取正方形孔蜂窝式蓄热体作正交数值模拟，因气体流速平行于孔的轴线，忽略蓄热体整体与外界的热交换，可认为蓄热体各单元与气体的热交换是独立的，各单元间不发生热交换.故蓄热体中任一单元的换热特性即能反映整个蓄热体的换热特性［6］.蓄热体单元为空心正四棱柱结构，其正方形横截面边长等于内孔边长（A）与壁厚（B）之和，如图2所示.图2 蓄热体单元蓄热体的综合换热系数、压力损失主要与蓄热体单元当量直径（孔边长A）、壁厚（B）、长度（C）、气体流速（D）、气体温度（E）和换向时间（F）有关［7］.各因素水平取值如表 1 所示.流体流动情况主要用雷诺数Re表征，其大小决定了粘性流体的流动特性.对于正方形截面流道，Re=.其中u为流体流动速度，m/s；L为流道正方形截面边长，m；v为流体粘滞系数，m2/s［9］.选取的试验参数中，流道横截面最大边长和流体最大流速分别为lmax=5 mm，umax=10 m/s.则最大雷诺数为Remax=271.93＜2 000，说明气体在蓄热体中的流动形式为层流，应选取层流模型进行模拟.选取氧化铝作为蓄热体的材料,其主要物理性质参数参照文献［10］氧化铝主要物理性质的参数.表1 各因素水平取值因素水平序号 A/mm B/mm C/mm D/ms-1 S1 1 0.5 200 2 S2 2 1.0 400 4 F/s 10 20 S3 3 1.5 600 6 1 300 30 S4 4 2.0 800 8 1 350 40 S5 5 2.5 1 000 10 1 400 50 E/K 1 200 1 250通过蓄热体的烟气和空气入口速度已知，且由设备本身决定；而烟气和空气出口速度未知，但压力已知.因此，蓄热体有限元模型中气体流入的边界选取速度入口边界条件、气体流出的边界选取压力出口边界条件.由于蓄热体单元及流场几何结构具有轴对称性，为节省运算时间，取1/4个蓄热体单元进行模拟.其中，各平面的性质设置如下（如图3所示）：（1）平面ABCD——烟气速度入口（空气压力出口）；（2）平面HIJK——烟气压力出口（空气速度入口）；（3）平面DCBEFG、平面KJILMN——传热表面；（4）平面HIBA、平面KHAD——旋转对称表面组1；（5）平面ILEB、平面NKDG——旋转对称表面组2；（6）平面JIBC、平面KJCD——气相、固相耦合表面；（7）平面MLEF、平面NMFG——绝热表面.由于蓄热体的蓄热和放热阶段进展速率不同步，存在一个不稳定的启动过程，其工作状态必须经过若干个传热周期才能逐渐趋于稳定.届时，相邻两个传热周期中，蓄热阶段和放热阶段的温度和压力分布将不再变化，故必须模拟出蓄热体的稳定工作状态.首先将整个蓄热体内的温度场均匀地设定为300 K（室温）；然后令1200~1 400 K的高温烟气进入蓄热体，蓄热阶段开始；经过一个换向时间后，改变边界条件，令300 K的空气从烟气的出口进入蓄热体，使之在放热阶段被逐渐加热至一个传热周期结束；再把该周期的终末状态作为下一个传热周期的初始状态，继续依次循环计算下去，直至达到稳定状态为止.若前后两次放热阶段结束时的空气出口温度相差不超过3 K，即认为已达到稳定状态，停止计算.并认为此次蓄、放热过程的综合换热系数和压力损失为蓄热体稳态下的特性参数.图3 1/4蓄热体单元各平面2 试验结果及分析将影响蓄热体的各因素按6因素5水平正交表进行组合试验，结果如表3所示.表3 正交模拟试验结果试验序号 A B C 1 1 1 1压力损失/Pa 439 2 1 2 2 1 203 D 1 2 E 1 2 F 1 2综合换热系数/W·(m2·K)-1 5.83 8.61 3 1 3 3 3 3 3 10.682 215 4 13.46 4 122 5 1 5 5 5 5 5 14.40 6 978 1 4 4 4 4 4 6 2.58 739 7 2 2 3 4 5 19.45 1 288 2 1 2 3 4 5 8 7.19 916 9 2 4 5 1 2 3 6.41 377 2 3 4 5 1 2 10 2 5 12 3 4 6.01 197 11 3 1 3 5 2 4 3.90 794 12 3 2 4 1 3 5 3.10 228 13 3 3 5 2 4 1 7.98 438 14 3 4 1 3 5 2 8.46 165 15 3 5 2 4 1 3 7.05 435 16 4 1 4 2 5 3 2.40 261 17 4 2 5 3 1 4 2.92 575 18 4 3 1 4 2 5 3.69 131 19 4 4 2 5 3 1 8.63 314 20 4 5 3 1 4 2 5.40 72 21 5 1 5 4 3 2 2.99 413 22 5 2 1 5 4 3 3.82 146 23 5 3 2 1 5 4 3.05 33 24 5 4 3 2 1 5 3.94 144 25 5 5 4 3 2 1 8.26 216对综合换热系数和压力损失两个特性指标对各因素关系分别作回归分析，得出各因素影响显著性概率P值，如表4所示.当某个因素的P＞0.05时，该因素的影响不显著；0.05≥P＞0.01时，影响显著；P≤0.01时，影响极其显著；P值越小则影响越显著［8］.可见，对综合换热系数，蓄热体边长、蓄热体孔壁厚和烟气入口速度的影响极其显著，烟气入口温度和换向时间的影响显著，蓄热体长度的影响不显著；对压力损失，蓄热体孔边长、蓄热体长度和烟气入口速度的影响极其显著，蓄热体孔壁厚、烟气入口温度和换向时间的影响显著.按各因素对综合换热系数影响的显著程度排序为蓄热体孔边长(A)＞蓄热体孔壁厚(B)＞烟气入口速度(D)＞换向时间(F)＞烟气入口温度(E)＞蓄热体长度(C)；按各因素对压力损失影响的显著程度排序为蓄热体孔边长(A)＞烟气入口速度(D)＞蓄热体长度(C)＞烟气入口温度(E)＞换向时间(F)＞蓄热体孔壁厚(B).表4 各因素对综合换热系数和压力损失影响显著性概率蓄热体特性参数 A B C综合换热系数1.40×10-6 1.14×10-5 0.083 9 D E F 0.011 3压力损失5.23×10-5 0.047 5 0.004 8 0.025 1 0.002 0 0.002 5 0.027 1 0.016 0随着蓄热体孔边长、换向时间增大，综合换热系数单调递减.这是因为当蓄热体孔边长增大时，流道截面积增大，蓄热体孔壁面积与流道中的气体体积之比减小，单位体积的气体与蓄热体孔壁接触的面积减小，高温烟气与蓄热体、蓄热体与低温空气之间交换的热量也减小；由于换向时间的延长，单位时间内高温烟气和低温空气与蓄热体之间交换的热量减少，即热交换速率降低，因此综合换热系数都将减小.当蓄热体孔壁厚、蓄热体长度、烟气入口速度、烟气入口温度增大时，综合换热系数单调递增.这是由于蓄热体孔壁厚的增大，使得参与热交换的蓄热体材料增多，单位时间内气体与蓄热体交换的热量也增大；蓄热体长度增大时，高温烟气和低温空气在蓄热体中流过的长度更大，高温烟气向蓄热体释放的热量更多、低温空气从蓄热体吸收的热量也更多，在换向时间不变的前提下，热交换的速率增大，烟气入口流速增大时（空气入口流速也相应增大），气体与蓄热体之间的对流换热加剧，对流换热速率增大、对流换热系数增大；当烟气入口温度升高时，高温烟气向蓄热体释放的热量增加，低温空气从蓄热体中吸收的热量也增加，在换向时间不变的前提下，热交换的速率增大，因此综合换热系数都将增大.随着蓄热体孔边长增大，压力损失单调递减.这是因为，无论在吸热期还是放热期内，当蓄热体孔边长增大时，流道截面积增大，蓄热体孔壁面积与流道中的气体体积之比减小，单位体积的气体受到蓄热体孔壁的摩擦减小，故压力损失减小.当蓄热体孔壁厚、蓄热体长度、烟气入口速度、烟气入口温度、换向时间增大时，压力损失单调递增.这是由于蓄热体孔壁厚越大，则参与热交换的蓄热体材料越多，在蓄热体吸热期内，高温烟气通过蓄热体时向蓄热体释放的热量更多，其温度降低更多，压降也更大；在蓄热体放热期内，低温空气流经蓄热体时吸收的热量更多，温度和粘度增大；蓄热体长度增大时，气体在蓄热体内流动的距离均增大，受到蓄热体孔壁摩擦力的作用距离增大；吸热（或放热）期内，烟气（或空气）入口流速增大时，气体受到蓄热体孔壁的摩擦均增大；在蓄热体吸热期内，由于烟气入口温度更高，烟气向蓄热体释放的热量更多，另外由于烟气的粘度更大，增大了孔壁对烟气的摩擦力和烟气压力损失；在蓄热体放热期内，由于蓄热体内储存的热量更多，其向低温空气释放的热量也更多，使空气在预热后期具有更高的温度和粘度，增大了孔壁对空气的摩擦力和空气压力损失；由于换向时间的延长，在蓄热体吸热期内，高温烟气向蓄热体释放的热量更多，烟气的温度降低更多、压降也越大；在蓄热体放热期内，低温空气从蓄热体中吸收了更多的热量、在预热后期具有更高的温度和粘度，因此空气受到蓄热体孔壁的摩擦力增大，其压力损失也随之增大.综合换热系数和压力损失随各因素水平的变化趋势见图4、图5.图4 综合换热系数随各因素水平变化趋势图5 压力损失随各因素水平变化趋势3 确定较优的蓄热体结构工况参数组合由压力损失与各因素的关系可知，使综合换热系数最大的各因素组合为A1B5C5D5E5F1，使压力损失最小的各因素组合为A5B1C1D1E1F1.为达到综合换热系数尽可能大、压力损失尽可能小的目标，以下对各因素的较优水平值进行选取.蓄热体孔边长（A）增大会导致综合换热系数和压力损失均增大.由于综合换热系数增大是有利的，而压力损失增大却是不利的，即两者不可能同时达到最优.由于蓄热体孔边长对两者的影响均为最显著的，而使压力损失最小和综合换热系数最大的蓄热体孔边长分别是最大和最小的水平值，故应选取中间水平值A3，即3 mm.蓄热体孔壁厚（B）增大导致综合换热系数和压力损失均增大.由于蓄热体孔壁厚对综合换热系数的影响极其显著，对压力损失的影响也显著，故选取中间水平B3，即1.5 mm.蓄热体长度（C）增大时，综合换热系数和压力损失都呈增大趋势.由于蓄热体长度对压力损失的影响极其显著，而对综合换热系数的影响不显著，故按照使压力损失最小的原则，选取C1，即200 mm.烟气入口速度（D）增大时，综合换热系数和压力损失均增大.由于蓄热体孔边长对综合换热系数和压力损失的影响都极其显著，而使压力损失最小和综合换热系数最大的蓄热体孔边长分别是最小和最大的水平值，故应选取中间水平值D3，即6 m/s.烟气入口温度（E）增大时，综合换热系数和压力损失单调增大.由于烟气入口温度对两者均影响显著，可选取中间水平值E3，即1 300 K.换向时间（F）增大时，压力损失单调增大、综合换热系数单调减小.若取F1，即10 s，可同时使压力损失最小、综合换热系数最大.综上所述，较优的蓄热体结构和工况组合为A3B3C1D3E3F1，即孔边长为3 mm，孔壁厚为1.5 mm，长度为200 mm，烟气入口速度为6 m/s，烟气入口温度为1 300 K，换向时间为10 s.由于该组合不在6因素5水平正交表内，故进行补充模拟试验，得出其压力损失为608 Pa，综合换热系数为6.57 W/(m2·K).4 结论影响压力损失的因素按显著性从大到小为蓄热体孔边长＞烟气入口速度＞蓄热体长度＞烟气入口温度＞换向时间＞蓄热体孔壁厚.影响综合换热系数的因素按显著性从大到小为蓄热体孔边长＞蓄热体壁厚＞蓄热体长度＞烟气入口温度＞换向时间＞蓄热体长度.较优的蓄热体结构和工况参数组合为孔边长3 mm，孔壁厚1.5 mm，长度200mm，烟气入口速度6 m/s，烟气入口温度1 300 K，换向时间10 s.其对应的综合换热系数为6.57 W/(m2·K)，压力损失为608 Pa.参考文献：【相关文献】［1］Saastamoinen J J.Heat transfer in cross flow regenerators［J］.International Journal of Heat and Mass Transfer，1999（42）：3205-3216.［2］Roy A,Das S.An analytical solution for a cyclic regenerator in the warm-up period in presence of an axially dispersive wave［J］.International Journal of Thermal Sciences，2001，40（1）：21-29.［3］Klein H,Eigenberger G.Approximate solutions for metallic regenerative heat exchangers［J］.Int J Heat and Mass Transfer，2001,（44）：3553-3563.［4］李伟，祁海鹰，由长福，等.蜂巢蓄热体传热性能的数值研究［J］.工程热物理学报，2001，22（5）：657-660.［5］陈红荣，孙英文，张灿，等.蜂窝蓄热体温度特性数学解析研究［J］.煤气与热力，2007，27（3）：39-42.［6］税安泽，龚晖，曾令可，等.高温空气燃烧技术蜂窝陶瓷传热模拟研究［J］.工业炉，2009，31（2）：9-14.［7］李茂德，程惠尔.高温空气燃烧系统中陶瓷蓄热体传热特性分析研究［J］.热科学与技术，2004，3（3）：255-260.［8］本书编写组.正交试验法［M］.北京：国防工业出版社，1976.［9］杨世铭，陶文铨.传热学［M］.2 版.北京：高等教育出版社，2006.［10］施林德尔.换热器设计手册：第二卷流体力学与传热学［M］.马庆芳，马重芳，译.北京：机械工业出版社，1989.。

蜂窝型蓄热体传热过程热工特性的数值研究□　欧俭平　蒋绍坚　萧泽强中南大学能源与动力工程学院　长沙410083摘　要　介绍了高温空气燃烧过程中蜂窝型蓄热体的工作原理和损毁原因,并建立蓄热体三维非稳态传热数学模型。

采用代数雷诺应力模型和修正的速度-压力耦合算法SIMPL EC,耦合蓄热体内流体的流动和换热过程,用数值计算的方法研究了蜂窝型蓄热体的传热特性和格孔壁面上的应力变化规律。

结果表明:适当降低流过蓄热体的气体流速,缩短四通换向阀的切换时间,可降低烟气的出口温度,提高系统的余热回收率。

频繁的蓄热和释热过程变换,使蓄热体格孔壁面交替受到拉应力和挤压应力的作用,换向时间越短,应力交替作用的影响越大;流体的流速越大,应力变化越大。

关键词　高温空气燃烧,蜂窝蓄热体,热工特性,数值模拟Ξ高温空气燃烧技术是新兴的先进燃烧技术,具有显著的节能环保效果。

燃烧系统中的蓄热体是这种燃烧技术的关键部件之一。

与球形蓄热体相比,蜂窝型蓄热体具有比表面积大、质量轻、压力损失小、换向时间短等优越性[1]。

蓄热体热工性能的好坏受燃料种类和性能、加热与冷却的切换频率、燃烧产物对蓄热体的污染以及蓄热体自身的材料和结构等许多因素的影响。

对于确定的工作环境,蓄热体自身的高温结构强度、热稳定性、高温体积稳定性以及抗高温氧化、抗水化、抗冲刷等性能是影响蓄热体热工特性的重要因素。

这些因素限制了蜂窝型陶瓷蓄热体的适用范围。

目前,用于工业炉的蓄热材料仍以陶瓷球居多,蜂窝型陶瓷蓄热体的使用仅见于有限场合[2]。

在我国,蜂窝型蓄热体在蓄热式燃烧系统中的工业应用得到越来越多的重视[1～4],但对于蜂窝型蓄热体的热工特性,尤其是蓄热体所受应力的研究尚处于起步阶段。

为了掌握蜂窝型蓄热体的热工特性和影响因素,为实际应用提供依据,本工作运用数值模拟方法研究了蜂窝型蓄热体的传热特性和格孔壁面上的应力变化规律。

考虑到蜂窝陶瓷蓄热体狭长的格孔孔壁对通道内气体流动的影响,在计算流体力学软件CFX 基础上,采用壁面函数法,引入代数雷诺应力模型和修正的速度-压力耦合算法SIMPL EC,耦合蓄热体内的流体的流动和换热过程进行计算。

新型蜂窝蓄热体热工特性的数值模拟封红燕;冯毅【摘要】A kind of new honeycomb regenerator called converging-diverging channel regenerator was introduced.Heat transfer process of the new honeycomb regenerator and the traditional honeycomb re~ generator were numerically simulated based on the computational fluid dynamics software According to the simulation results,the characteristics between regenerator with converging-diverging channel and straight honeycomb with uniform section were compared in aspects such as the fumes pressure loss,the temperature changes between fumes and regenerator as well as the heat transfer rate And it was found that the regenera-tor with converging-diverging channel was less in low pressure loss,lower in outlet temperature and higher in heat transfer rate increased by 5% more.The proposal of this new honeycomb regenerator provides a new idea for the enhancing of heat transfer In the regenerator and theoretical basis for further study.%提出了一类新型蜂窝状蓄热体一缩放通道蓄热体,应用计算流体力学数值分析软件,定量分析缩放通道蓄热体和等截面直通道蓄热体的传热过程.根据模拟结果,从烟气压力损失、烟气与蓄热体温度变化和传热速率等方面,比较缩放通道蓄热体与等截面直通道蜂窝体的特性,发现缩放通道蓄热体压力损失较小,烟气出口温度低,传热速率大,且传热速率增大5％以上.这种新型蜂窝蓄热体的提出,为蓄热式换热器的强化传热提供新的思路,为进一步研究提供理论依据.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P108-110)【关键词】蜂窝蓄热体;传热;数值模拟【作者】封红燕;冯毅【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TH16;TK1.1+51 前言目前，能源短缺成为制约我国经济高速可持续发展的瓶颈。

Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．１安徽工业大学学报第２４卷第１期Ｊａｎｕａｒｙ２００７Ｊ．ｏｆＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００７年１月文章编号：１６７１－７８７２（２００７）０１－００３３－０３蜂窝陶瓷蓄热式热交换器热工特性分析李朝祥，周灵敏，郭威，吴承勇（安徽工业大学冶金与资源学院，安徽马鞍山２４３００２）摘要：利用陶瓷球蓄热式热交换器内固体温度分布特征值的数学表达式，类推导出蜂窝陶瓷蓄热式热交换器的特性关系式，为蜂窝陶瓷蓄热式热交换器热工行为的进一步研究、优化设计方法的建立，及蜂窝蓄热式热交换器热工行为的评价提供了理论依据。

关键词：蓄热式热交换器；蜂窝陶瓷；热工特性中图分类号：ＴＫ１２２文献标识码：ＡＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＴｈｅｒｍａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＨｏｎｅｙｃｏｍｂＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅＨｅａｔＥｘｃｈａｎｇｏｒＬＩＣｈａｏ－ｘｉａｎｇ，ＺＨＯＵＬｉｎｇ－ｍｉｎ，ＧＵＯＷｅｉ，ＷＵＣｈｅｎｇ－ｙｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｙａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａ＇ａｎｓｈａｎ２４３００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｈｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｏｆｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙｐａｃｋｅｄｂｅｄ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｈｏｎｅｙｃｏｍｂｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｓｅｄｕｃｅｄｂｙａｎａｌｏｇｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｕｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｐｐｒｏａｃｈｉｓｇｉｖｅｎｆｏｒｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｒｅｇａｒｄｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｏｎｅｙｃｏｍｂｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ａｓｗｅｌｌａｓｆｏｒｔｈｅｏｐｔｈｍｕｍｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ；ｔｈｅｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ引言高效蓄热式热交换器的高温预热和高效余热回收技术，是目前工业热设备节能技术的重要研究方向。