空心环管壳式换热器工业应用回顾

空心环管壳式换热器工业应用回顾

一、空心环管壳式换热器工业化应用回顾(论文文献综述)

罗元坤[1](2018)在《扭转流换热器壳程流体流动和传热特性研究与优化》文中研究说明管壳式换热器强化传热技术的研究能促进能源利用最大化,达到节约能源和减少排放的目的。本文在换热器传热技术研究基础上,对新型斜向流换热器进行优化,创新的提出了扭转流换热器。采用数值模拟的的方法,对比分析了扭转流换热器和斜向流换热器流体流动和传热特性。并对扭转流换热器管束支撑结构类梯形导流板进行优化。本文对扭转流换热器的研究内容和成果如下:按照周期性充分发展段的定义,建立扭转流换热器整体模型,分别研究了不同截面位置不同Re下的压力梯度、速度和无因次温度,发现:扭转流换热器流场和温度场具备周期性特征,周期性充分发展段为300-1300mm,即从第三组导流板开始到第十二组导流板结束,在周期性充分发展段压力梯度、速度和无因次温度不随截面的位置变化。分别建立斜向流换热器和扭转流换热器2种周期性全截面模型,采用计算流体力学软件Fluent对两种换热器的传热系数、阻力、综合性能进行了数值研究。结果表明,扭转流管壳式换热器压降较帘式折流片换热器降低18.5-21%,传热系数增加7.3-10.2%,综合性能提高14.9-19.2%。在此基础上研究了扭转流换热器管束支撑结构类梯形导流板结构参数对换热器换热性能的影响,导流板倾角和相邻两组导流板间距对扭转流换热器换热性能的影响较大,导流板宽度的影响次之,每组导流板的数量的影响最小。影响传热与流动的耦合参数为导流板角度、导流板间距、导流板个数、导流板宽度,采用正交试验的方法确定各参数对传热系数、压降和综合性能影响的因素主次顺序。通过SPSS软件,利用最小二乘法原理对扭转流换热器的计算结果进行多元线性回归分析,拟合出了扭转流换热器传热系数和压降的关联式。

钱伯章[2](2014)在《换热器节能技术综述》文中进行了进一步梳理对我国石油、化工等行业近年来在换热器节能技术方面所取得的进展进行了综述。特别是介绍了在大型化工装置上所采用的新型换热器和新的换热节能技术,也介绍了在新型换热设备制造和引进设备国产化方面所取得的成果。

李霞[3](2014)在《低翅片SP管应用于冷水机组两器的传热性能研究》文中指出能源作为人类生产和生活各种能力和动力的物质资源,是社会经济发展的驱动力,是提高人民生活水平的重要物质基础。能源的开发、有效利用和人均能源消费量已成为衡量一个国家生产技术和生活水平的重要标志。冷水机组作为中央空调系统的重要组成部分,在制冷行业中一直占据着主流的地位,同时在市场规模上也占据了很大的份额。用低翅片SP管代替传统的圆管应用于水冷机组中蒸发器和冷凝器,不仅可以去掉折流板,减少换热器的制造成本,还可以减少壳程流体流动与换热的滞留死区,充分利用换热面积,提高能源的利用率,从而降低能耗。本文主要通过对运用低翅片SP管高效纵流换热器的水冷机组的实验测试,分析了低翅片SP管满液式蒸发器及低翅片SP管冷凝器管壳侧的传热性能和流阻性能,拟合得到了低翅片SP管满液式蒸发器壳侧沸腾换热和冷凝器壳程液膜冷凝的准则关系式,并将其性能与传统的折流板换热器做了分析对比。运用数值模拟的方法,研究了两相流体在SP管换热器壳侧流道中的流动状态和温度场分布,并利用VB6.0语言编程软件,结合课题组成员在对SP管的研究成果,开发了低翅片SP管换热器设计软件,不仅可以提高设计精度、节省计算时间,同时也为后续相关设计软件的开发提供了理论依据和宝贵经验。低翅片SP管是一种是集翅片和扭曲于一起的复合式强化管。通过实验数据分析,与普通换热圆管对比发现,低翅片SP管的传热性能较圆管可提高21.3%,且其自支撑机构可大大降低换热设备的壳侧压降。同等制冷量的换热器,运用低翅片SP管可以使换热器整体的管材消耗减少20%,很大程度的提高了能源的利用率。

邓先和,焦凤[4](2014)在《先进节能换热器技术在硫酸工业的应用回顾与展望》文中指出介绍了折流板管壳式换热器、空心环管壳式换热器、旋流网板支撑急扩加速流缩放管管壳式换热器及壳程多通道换热器结构、技术特点。回顾20多年来国内硫酸行业气体换热器技术进展,叙述了其技术起源、理念与解决的关键问题。对今后先进节能换热器技术在硫酸工业的发展趋势进行了展望,提出了技术发展方向。

周吉成[5](2013)在《螺旋椭形管管束空间内流体流动及换热的研究》文中研究说明螺旋椭形管是在普通圆管基础上进行压扁、扭曲而成型的,已有的研究表明螺旋椭形管管内流体对流换热性能强于普通圆形换热管,尽管流体阻力有所增加,但其综合性能依然更优。螺旋椭形管管束空间也形成了类似管内的螺旋形流道,其换热器壳体由于管束的自支撑结构不设折流板,流体在管束空间内呈纵向流动。针对目前相关研究的缺乏,本文通过实验与模拟的方法,探讨螺旋椭形管管束结构对于管外液相/气液两相的对流换热性能的强化机理以及对流动特性的影响,主要内容及结论如下:1.从三场协同的角度对于螺旋椭形管管束空间内流体流动及换热特性进行分析,得到螺旋椭形管管束结构有利于增强速度矢量与温度梯度、压力梯度的场协同程度,即在较小的压降下,尽可能提高管外流体的对流换热系数。并且管型尺寸如长短轴比值以及扭程长度的改变对于三场协同程度的影响有差异性。2.通过实验对比了弓形折流板油冷却器与螺旋椭形管油冷却器的管束空间内流体流动及换热特性,得到两种油冷却器管外流体对流换热系数,结果表明在相同的冷、热流体入口温度以及冷流体流量的条件下,弓形折流板油冷却器壳程流体的对流换热系数比螺旋椭形管油冷却器的高17%-26%,但在同样的实验条件下,螺旋椭形管油冷却器壳程具有更好的流阻性能,其压降仅为弓形折流板油冷却器壳程压降的40%左右。从综合性能来看,螺旋椭形管油冷却器是弓形折流板油冷却器的1.87-2.15倍,并且管外流体流量越低,螺旋椭形管油冷却器的换热流阻性能比越好。最后通过热力学性能评价指标指出了两台油冷却器的优化方向。3.根据对螺旋椭形管管外液相流动及换热特性的数值模拟,比较了在相同的流速范围内,分别改变换热管长短轴比值以及扭程长度对于流体换热与流动特性影响的大小,结果表明在相同的流速范围内,通过增大长短轴比值或者缩短扭程长度可以使得管外流体对流换热效果增强,但同时会增大流动阻力。并且上述两种参数的改变到了一定值时,对于换热性能的作用有限。分析管束空间内流体流动状态发现,管壁附近流体的流动在充分发展段后并非沿壁面均匀分布,而是趋向于管壁表面螺旋线最低点处,即管间间隔最大处。并绕着管壁呈螺旋式流动。螺旋椭形管的管壁能够改变管外流动边界层的形态,增加其在主流方向以外的扰动,从一定程度上增强了对流换热效果。因管壁形状变化产生的流体二次流集中分布在两管之间间距最大处。并且靠近管壁的地方二次流越明显。管束间的螺旋流道使流体在垂直于主流方向上产生了二次流,从而加强了流体径向混合,增加流体湍动程度,强化了对流换热。同时在远离壁面的主流区,是产生二次流最小的区域,此区域对流换热速率远大于近壁区,并且纵向流的流阻也大大的减小。4.通过对螺旋椭形管管束空间内气液两相流动特性的准三维研究,分析了不同直径的汽泡,以及螺旋椭形管螺旋表面对于气液两相流动特性的影响;对螺旋椭形管满液式蒸发器的池沸腾换热性能进行了实验研究,并将其应用于螺杆式冷水机组中,与普通满液式蒸发器在相同工况下进行测试对比。得到在相同的管内雷诺数范围内,螺旋椭形管满液式蒸发器的管外沸腾换热系数可以达到普通满液式蒸发器的1.27-1.31倍。在热负荷相同的条件下,螺旋椭形管满液式蒸发器的换热效果无疑更好。其总的换热系数为普通满液式蒸发器的1.15倍左右。5.运用数值模拟的方法,分析螺旋椭形管管壁外自由上升汽泡的运动特性以及对周围液相的影响。结果表明:(1)汽泡对液相的扰动作用随着上升速度的增快,而逐渐变强,使得液相的湍动程度不断增强,受影响的范围也逐渐变大。(2)汽泡在自由上升以及碰到管壁后,整个过程并非竖直向上运动,而是有横向位移,这是由于流场不均以及螺旋椭形管交变曲面的影响而造成的,并且管壁对于汽泡上升轨迹的影响更明显。(3)汽泡的横向位移使得上升过程中增加了与管壁的接触时间,破坏了管壁附近流动边界层,增强了近壁处流体的对流换热效果。(4)随着扭程的增大,管壁对于汽泡水平方向速度分量的改变越大,尽管增大了近壁面流体扰动,但另一方面汽泡与管壁的接触时间也变得越短。

游永华[6](2013)在《管壳式换热器中单相流体强化传热的数值模拟和实验研究》文中指出管壳式换热器广泛应用于我国各个工业生产部门,强化其传热速率可以有效提高能源利用效率,进而缓解能源供需矛盾。本文从数值模拟和实验测量两方面入手,分别就提高管侧和壳侧热流体综合性能,开展管壳式换热器单相强化传热研究,主要研究工作情况如下:(1)采用数值方法从提高综合性能指标和减小熵产(数)两个方面研究一种新型管内插物,即锥形扰流片,层流条件下的强化传热性能。研究表明锥形片内插物可以有效强化管内层流换热,同时流动阻力也有一定幅度增加。与错排锥形片相比,顺排锥形片对管内流体的扰动较强烈,传热速率增加较多,综合性能较好。顺排锥形片强化管各雷诺数平均的Nu数比光管最多强化了4.51倍,平均f因子增加比为2.31-14.77,综合性能指标PEC值在1.17到2.97之间。锥形片内插物结构参数,特别是锥形片张角和间距,对强化管热流体性能影响较大,倾角30°、张角60°、无量纲间隙0.10和片距1.5是本次研究得到的最佳内插物参数组合。熵产计算表明在层流条件下,粘性熵产和传热熵产都随着强化管Re数的增加而加大,后者数值远大于前者,在整个不可逆损失中占有主导地位。锥形片张角较大、无量纲间隙和片距较小时,强化管的熵产较小,不可逆损失较少,从有用能损失最小的角度看综合性能较优。(2)采用实验测量和数值计算两种方法系统研究了一种新型管束支撑元件,即三叶孔支撑板,湍流条件下的壳侧强化传热性能。实验研究表明三叶孔板可以有效强化壳侧传热性能,并得到了三叶孔板换热器壳侧流动、传热性能的试验准则关系式。三叶孔板换热器实验样机在大Re数下传热速率较高,然而它的综合性能随Re数的增加而变坏,壳侧组合参数Nu/△p在16kPa-1~34kPa-1范围之间。数值研究表明三叶孔板形成的射流和强烈回流,可以冲刷管壁,提高流体湍流强度水平,这加速了主流流体混合,同时使边界层厚度减小,最终有效强化了换热管外表面的传热速率。就本文所研究的案例来看,改变三叶孔板板距对壳侧强化传热性能的影响不是很明显,但对流动阻力增加的影响较大。板距较大时,壳侧压力损失较小,因而综合性能较优。四叶孔板换热器壳侧表面传热系数h仅比三叶孔板有少量增加,而压力损失Δp增加却很多,单位压力损失的表面传热系数(h/△p):和单位泵功传热能力(hA/W)分别只有后者的68%和10%。(3)采用数值模拟和实验验证相结合的方法研究花隔板换热器壳侧湍流强化传热性能。数值研究借助多孔介质的概念,引入分布阻力和分布热源,建立了基于空隙率和渗透率的管壳式换热器流动传热性能计算的数值模型。数值模型对花隔板换热器进行了计算,壳侧主要参数的模型预测值与实验值的最大相对误差在14%范围内。本文还利用计算得到的速度温度云图,分析了花隔板强化壳侧传热的物理机制,并与折流板换热器的预测流场温度场进行了比较。折流板换热器虽然表面传热系数较大,但壳侧流动阻力增加更多,壳侧综合性能指标h/Δp只有花隔板换热器的82%。本文创新点主要体现在以下两个方面:(1)从不同角度系统研究了一种新型管内插物(锥形扰流片)和两种新型管束支撑元件(三叶孔支撑板和花隔板)强化传热性能。包括采用不同评价体系(热力学第一定律与第二定律评价方法),应用不同研究方法(数值模拟与实验研究),调查强化元件结构参数的影响,分析强化传热物理机制(场协同角计算与流场-温度场云图分析)等。(2)灵活应用各种CFD建模方法开展强化传热研究,以满足不同对象不同计算工作量和计算精度要求。本文采用的数值建模方法大致包括单元流道方法、流固热耦合方法、周期性模型方法、基于多孔概念的简化方法、UDF(S)、并行计算、批处理、单层和两层k-ε湍流模型等。

朱培纳[7](2013)在《帘式折流片换热器入口流场均化及其壳程结构优化研究》文中研究表明换热器在石油、化工等生产过程中应用广泛。提高换热器流体流动均匀性,改变和优化换热器结构,是节能降耗的重要途径。本文采用实体模型,对带有变截面导流筒装置的常规换热器进口截面上流体流动均匀性进行了研究,并根据导流筒装置不同几何参数下换热器进口截面上流体流动均化状态,确定了优化流动状态下变截面导流筒装置的结构参数。结果表明,选取合理的结构参数对换热器进口流体流动有较好的均化效果,同时还可以有效降低换热器壳程压力损失。将变截面导流筒装置安装到常规帘式折流片换热器中,采用FLUENT软件,研究常规帘式换热器在安装导流筒装置前后其壳程流体流动特性的变化,对比了安装变截面导流筒装置前后常规帘式换热器的壳程压降及进口截面上流体均匀性状态。通过对比分析,证明了安装有变截面导流筒装置的帘式折流片换热器具有较好的流动性能,并能够显着降低壳程压降。针对常规帘式折流片换热器,通过交错调整折流栅间距、折流片的倾角和宽度,建立计算模型,得到不同结构参数下帘式折流片换热器壳程的流体流动性能和传热特性。通过对比,得到了帘式折流片换热器内部流体优化传热状态下,换热器的结构参数。为进一步改进常规帘式折流片换热器的壳程结构提供了参考依据。针对文中所用的数值模拟方法和所得到的模拟结果,开发了帘式折流片换热器的实验装置,对其进行流体流动特性实验。结果表明,在相同的几何参数和工况条件下,数值模拟结果和实验结果吻合良好。

洪宇翔[8](2012)在《粗糙管带插入物复合强化传热技术的实验与数值研究》文中进行了进一步梳理管壳式换热器在化工、动力、石油、冶金等许多领域有着重要的应用。传统光滑管换热器换热速率低,传热存在限度。采用强化传热技术则可以弥补这一不足,按是否需要外力,传热强化技术分为主动强化与被动强化。被动强化由于可靠性高,操作能耗低,结构简单而更为广泛的应用,在众多被动强化传热技术中,粗糙管与管内插入物是比较常见且实用的强化技术。粗糙管可以依靠肋结构促进近壁区的传热,但难以进一步强化主流区的传热;插入物通过置换管内中心区与近壁区的流体,提高管内的传热速率。粗糙管与插入物的配合,则可以充分利用两者的协同效应,使近壁区和中心区达到协同的复合强化传热,这对获得高效的传热性能有重要意义。结合数值模拟,首先分析了内插旋流片的缩放管管内的局部温度场与速度场,发现旋流片产生的自旋流容易衰减,层流的强化传热机理与湍流时相异。然后基于高粘度流体的有效传热温差特性,对光滑管、内插旋流片的光滑管、缩放管、内插旋流片的缩放管四种流道内的传热温差、有效传热系数、热流密度及温差利用率进行了分析。结果表明,旋流片通过流体置换,均化流场,在有旋流片段可通过提高有效传热温差与有效传热系数的双重途径强化传热,在旋流片下游可继续依靠有效传热温差的缓变特性继续维持较高的传热速率。缩放管则通过粗糙肋面的微距置换与破坏热边界的发展,提高了有效传热系数与有效传热温差。当旋流片与缩放管配合时,可充分发挥两者的协同效应,使热阻分布趋于合理,弥补了单纯采用缩放管只能对近壁区传热强化而无法促进中心区对流传热的缺点,使近壁区和中心区产生互补的协同传热强化。以90%甘油为工质,实验研究了层流条件下,光滑管和缩放管内分别插入不同结构形式的旋流片时的传热和流阻性能。结果表明实验条件范围内,小扭率,大旋转角及多的旋流片个数有利于传热综合性能的提高;层流时,相对光滑管,缩放管空管,光滑管内插旋流片,缩放管内插旋流片的传热综合性能都得到改善。采用数值模拟对内插双扭带的缩放管进行了数值模拟,并与经验公式进行了验证。考察了一系列结构参数对缩放管空管与内插双扭带的缩放管传热与流动特性的影响。结果表明,缩放管通过在扩张段产生横向涡,作用于收缩段,提高近壁区流体的湍流强度,从而使传热强化,而缩放管与双扭带的配合使用,则可以同时发挥横向涡与纵向涡的叠加优势,尽可能的提高传热速率。虽然缩放管加双扭带的复合强化传热技术的传热综合因子低于对应的缩放管空管,但是仍大于1,仍是一种高效的强化传热方法。以硫酸工业中吸收工序中的98%硫酸为研究工质,分析了不同流态、旋流片结构参数对98%硫酸强化传热的影响。结果表明,热态跟冷态的规律相似,小扭率有利于层流传热综合性能的提高,大扭率有利于湍流传热综合性能的提高。层流时,内插旋流片的缩放管对场协同改善显着,而湍流时不及层流明显。实验研究了以水为工质时横纹管与缩放管的传热与流动特性,数值分析了不同肋高与肋型对横纹管传热与流动特性的影响,在恒壁温条件下,对缩放管的结构参数进行了优化。结果表明,横纹管的传热速率大于缩放管,但是阻力亦大于缩放管,因此其传热综合性能反而不如缩放管。横纹管的传热速率对低肋高较为敏感,而阻力特性对高肋高更为敏感。在横纹管内肋上镶嵌外凸肋能有效抑制流动分离,提高局部传热速率,因而从总体上提高传热综合性能。节距长度、肋高与节距比对缩放管传热综合性能都有较大影响,在可实施的结构参数范围内提升了缩放管的传热综合性能。

王鸾[9](2011)在《微肋管换热器强化换热技术的研究》文中研究说明管壳式换热器由于其制造简单、生产成本低、工作可靠、承压能力高等诸多优点,被最广泛应用于工业生产各领域。但是由于其传热性能不如板式换热器和板翅式换热器,使它的应用受到一定的限制。如何有效的改善管壳式换热器的传热性能就成人们一直所关注的焦点,强化传热则是其重要手段。管壳式换热器强化传热研究方向主要分为管程强化传热和壳程强化传热两个方面。随着新型强化换热管和管束支撑的出现,给管壳式换热器注入了新的生命力。目前大量国内外文献从理论和实验去研究高效换热器的良好的传热与阻力特性。本文以实验为基础,研究换热器的传热与阻力特性,主要研究的内容与结果如下:1、综述了换热器的发展过程、国内外的研究现状和进展,并在此基础上选择并设计了三种高效换热器:微肋管管壳换热器、扁管管壳换热器和斜肋扁管壳式换热器。2、介绍了三种换热器的设计尺寸,各个换热器的特点。从理论上分析并选取合适布管方式和管束支撑,及换热器加工时的要求。3、在换热器的实验台上进行了水-水换热的传热与阻力特性的实验,获得了相应的实验数据,并根据实验结果分析和对比微肋管管壳换热器、扁管管壳换热器和斜微肋扁管壳式换热器的传热与阻力特性。

何兆红[10](2010)在《矩形管束换热器的传热与流阻研究》文中指出管壳式换热器具有机械密封性好、承压能力强的特点,已被广泛应用于石油、化工等领域,但由于传热管的管壁较厚(2~3.5mm),金属消耗量大,随着金属原材料价格的上涨,设备的材料成本会越来越高;而板式换热器可采用薄的金属板(0.5~1mm)作为传热元件,金属消耗量较少,但密封性差,易泄漏,使用范围受到限制。结合管壳式换热器和板式换热器的优点,本文提出的矩形管束换热器可以较好地解决这一问题。矩形管束换热器内部结构主要由矩形缩放管和旋流片构成。矩形缩放管管壁较薄(0.8~1mm),旋流片既插入矩形管管内,又支撑矩形管管束,因此对管程和壳程都起到强化传热作用。本文采用实验和数值模拟的方法对矩形缩放管内插入旋流片的局部传热与流阻性能进行了研究,结果表明:随着旋流片下游距离的增大,局部努塞尔( Nu )数和阻力系数逐渐减小;其传热综合性能要优于光滑矩形管和矩形缩放管,具有很好的强化传热性能;以场协同理论为指导,分析了流道内速度场与热流场的分布情况,发现旋流片能够使流体产生螺旋运动,改善了流道内速度场与热流场的协同程度,强化传热效果明显。虽然矩形管束换热器具有良好的传热性能,但实验发现,当管外流体压力增大时,矩形管的板面易发生变形,为增强板面的抗压性,可采用带自支撑结构的矩形传热管,壳程管束间采用旋流片或扭带支撑。通过对自支撑矩形管束换热器进行的换热器整体传热与流阻性能研究,得到了管程和壳程Nu数关联式。采用正交试验和数值模拟的方法对自支撑矩形管内旋流片支撑结构进行了优化,结果表明,增大旋流片旋转角和减小旋流片间距有利于提高强化传热综合性能,管内插入连续扭带的传热综合效果要优于插入旋流片时的效果。比较分析自支撑矩形管内不同插入物的热阻和湍流度分布与传热综合性能的关系,本文提出了一种新的提高强化传热能力的途径。运用热阻分析和湍流度分析方法,对自支撑矩形通道内无插入物、插入扭带和旋流片三种通道内层流粘性底层、过渡区和湍流中心区的热阻分布以及局部湍流度分布进行比较,结果表明与无插入物相比,插入扭带的热阻分布在粘性底层的热阻比例明显下降,并且三个区的热阻比例分配更均匀。流道内插入旋流片的热阻分布与无插入物时基本相同,粘性底层为控制热阻区域。在湍流度分布方面,扭带和旋流片的局部湍流度分布变化都比较平缓,避免了通道内无内插物时局部湍流度出现过大或过小的局面。根据自支撑矩形管道内不同支撑结构的热阻和局部湍流度分布分析结果与传热综合性能的关系可以得到:当流道内热阻分布和局部湍流度分布比较均匀时,对提高换热器的传热综合性能有利,传热温差和流体输送功可以得到比较有效的利用,可促使传热综合性能的提高。此外,以场协同理论为指导,扭带的插入改善了速度场与温度梯度场的协同性,也证明了自支撑矩形通道内插入扭带能起到强化传热的作用。对自支撑矩形管内插入扭带的流阻与传热性能进行了实验研究,比较分析了在不同Re数下不同扭带插入不同矩形管时的性能。结果表明:Nu数和阻力系数都随着扭率的减小而增大;并且对于某一种扭带,其Nu数随着Re数的增大而增大,阻力系数随着Re数的增大而减小。以传热综合性能评价因子作为目标函数,最优结构匹配参数为:扭带扭率y =3.5,槽间距s=190mm。

二、空心环管壳式换热器工业化应用回顾(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、空心环管壳式换热器工业化应用回顾(论文提纲范文)

(1)扭转流换热器壳程流体流动和传热特性研究与优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 换热器研究概述
        1.2.1 管程强化传热技术
        1.2.2 壳程强化传热技术
    1.3 管壳式换热器研究现状
    1.4 课题来源与章节安排
2.扭转流换热器研究方法及理论基础
    2.1 物理模型
    2.2 数学模型
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 边界条件
        2.2.3 网格划分及独立性考核
    2.3 正交试验的分析方法
        2.3.1 正交试验特点
        2.3.2 试验步骤
    2.4 数值计算方法的实验验证
    2.5 本章小结
3.扭转流换热器壳程流体周期性充分发展区域界定
    3.1 周期段的定义
    3.2 数学模型
        3.2.1 扭转流换热器整体模型建立
        3.2.2 整体模型网格划分及边界条件
    3.3 测量截面的确定
    3.4 模拟结果与分析
        3.4.1 周期性压力降
        3.4.2 周期性速度
        3.4.3 周期性无因次温度
    3.5 本章小结
4.扭转流换热器和斜向流换热器传热与流阻性能对比研究
    4.1 模型建立
    4.2 两种换热器壳程性能对比
    4.3 壳程流场分析
    4.4 结构参数对壳程传热性能的影响
        4.4.1 倾斜角度对换热器性能的影响
        4.4.2 宽度对换热器性能的影响
        4.4.3 间距对换热器性能的影响
        4.4.4 导流板数量对换热器性能的影响
    4.5 场协同分析
    4.6 小结
5.基于正交试验设计的扭转流换热器壳侧性能分析
    5.1 正交试验设计
        5.1.1 正交试验表
        5.1.2 模拟因素与水平的确定
        5.1.3 正交试验方案的拟定
    5.2 结果分析
        5.2.1 因素水平对传热系数的影响
        5.2.2 因素水平对压降的影响
        5.2.3 因素水平对综合性能的影响
    5.3 扭转流换热器传热与压降关联式拟合
        5.3.1 最小二乘法原理
        5.3.2 关联式拟合方法
        5.3.3 关联式拟合及检验
    5.4 本章小结
6.结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
个人简历、学习期间主要成果
致谢

(2)换热器节能技术综述(论文提纲范文)

1 自清洗流化床换热器
2 螺旋式换热器
3 开口挡板管壳式换热器
4 空心环管壳式换热器
5 组合式连续螺旋多壳程节能换热器
6 新型板翅式换热器
7 高效螺旋折流板换热器
8 节能蒸发式冷凝器
9 节能的全焊型换热器
1 0 高效节能板壳式换热器

(3)低翅片SP管应用于冷水机组两器的传热性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 冷水机组简介
    1.3 管壳式换热器简介
        1.3.1 管壳式换热器的基本结构和原理
        1.3.2 管壳式换热器传热途径
    1.4 管壳式换热器的研究进展
        1.4.1 管程强化传热
        1.4.2 壳程强化换热
    1.5 SP管换热器的特点及研究进展
        1.5.1 SP管换热器的特点
        1.5.2 SP管换热器的研究进展
    1.6 课题的研究意义
    1.7 本文研究的主要内容
第2章 低翅片SP管高效纵流换热器强化传热实验研究
    2.1 引言
    2.2 实验装置与步骤
        2.2.1 实验装置
        2.2.2 实验步骤
    2.3 实验数据处理
    2.4 实验误差分析
    2.5 实验结果及分析
        2.5.1 低翅片SP管满液式蒸发器传热与流阻性能分析
        2.5.2 低翅片SP管冷凝器传热性能与流阻性能分析
    2.6 本章小结
第3章 SP管换热器管外两相流传热及流动特性的数值模拟
    3.1 引言
    3.2 数值模拟过程
        3.2.1 模型建立与管型结构参数
        3.2.2 网格划分
        3.2.3 边界条件设置
    3.3 数值分析
        3.3.1 流动特性分析
        3.3.2 传热特性分析
    3.4 本章小结
第4章 SP管换热器设计软件开发
    4.1 引言
        4.1.1 研究背景
        4.1.2 SP管换热器设计程序开发
    4.2 软件结构
    4.3 程序设计方法
    4.4 本章小结
第5章 SP管应用于干式蒸发器案例分析
    5.1 引言
    5.2 分析案例
        5.2.1 操作参数及相关物性参数
        5.2.2 案例工艺计算
        5.2.3 干式蒸发器改造前后对比分析
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文总结
    6.2 未来工作展望
附录
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文和项目资助情况

(4)先进节能换热器技术在硫酸工业的应用回顾与展望(论文提纲范文)

1 折流板管壳式换热器
2 空心环管壳式换热器
3 旋流网板支撑急扩加速流缩放管管壳式换热器
4 壳程多通道换热器
5 折线板支撑矩形缩放管换热器[8]
6 结语

(5)螺旋椭形管管束空间内流体流动及换热的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
主要符号
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 管壳式换热器壳程强化换热研究进展
        1.2.1 纵向流管壳式换热器
        1.2.2 螺旋流管壳式换热器
        1.2.3 射流管壳式换热器
    1.3 满液式蒸发器内管束间池沸腾换热的研究进展
        1.3.1 沸腾换热理论基础
        1.3.2 水平光管管束外沸腾
        1.3.3 翅片管及强化管管束外沸腾
        1.3.4 压降、孔隙率以及两相摩擦倍增因子
    1.4 螺旋椭形管换热器当前的研究特点及所面临的问题
    1.5 本文研究内容
第二章 螺旋椭形管管束换热及流阻特性分析
    2.1 引言
    2.2 热边界层及其能量方程
        2.2.1 热边界层与主流区
        2.2.2 热边界层内的能量方程
        2.2.3 对流换热的强化途径及场协同原理[97]
    2.3 螺旋椭形管管束空间纵向流场协同分析
    2.4 本章小结
第三章 螺旋椭形管管束空间内单相流体流动及换热特性的实验研究
    3.1 引言
    3.2 实验装置与方法
        3.2.1 研究对象
        3.2.2 实验装置及步骤
    3.3 实验数据处理方法
    3.4 实验误差分析
    3.5 实验结果及分析
    3.6 换热器热力学性能的评价
    3.7 本章小结
第四章 螺旋椭形管管束空间内单相流体流动及换热特性的数值研究
    4.1 引言
    4.2 模型与计算方法
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 数值模型的选择
        4.2.3 数值方法
        4.2.4 模型建立及网格划分
        4.2.5 结果与分析
    4.3 本章小结
第五章 螺旋椭形管管束空间内气液两相流流动及换热特性的实验研究
    5.1 引言
    5.2 螺旋椭形管管束空间内气液两相流流动特性的准三维研究
        5.2.1 实验装置与方法
        5.2.2 结果及分析
    5.3 螺旋椭形管管束在池沸腾中换热特性的实验研究
        5.3.1 研究对象
        5.3.2 实验装置及步骤
        5.3.3 实验数据处理方法
        5.3.4 实验误差分析
        5.3.5 实验结果及分析
        5.3.6 应用实例
    5.4 本章小结
第六章 螺旋椭形管管壁外气液两相流特性的数值研究
    6.1 引言
    6.2 模型与计算方法
        6.2.1 物理模型
        6.2.2 “虚拟沸腾”及数值模型
        6.2.3 结果与分析
    6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(6)管壳式换热器中单相流体强化传热的数值模拟和实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 强化对流换热基本理论
    1.3 管壳式换热器强化传热技术及研究进展
    1.4 本文主要研究内容
2 流动传热数值计算基本理论和方法
    2.1 流动传热控制守恒方程组
    2.2 控制方程组的离散与对流项离散格式
    2.3 压力修正方程的构建与压力速度耦合算法
    2.4 代数方程组的求解
    2.5 REYNOLDS时均方法与湍流模拟的涡粘模型
    2.6 数值计算基本程序与商业CFD软件
    2.7 小结
3 锥形片强化管内层流换热的数值研究
    3.1 锥形片强化管数值计算的几何模型
    3.2 周期边界与流固耦合传热
    3.3 数值计算及数据处理
    3.4 顺排与错排锥形片强化管强化传热对比研究
    3.5 不同结构参数锥形片强化管热流体特性研究
    3.6 不同结构参数锥形片强化传热的熵产分析
    3.7 小结
4 三叶孔板换热器壳侧强化传热的实验和数值研究
    4.1 三叶孔板强化壳侧传热的实验研究
    4.2 三叶孔板换热器实验样机壳侧流动传热的数值模拟
    4.3 三叶孔板板距对壳侧流动传热性能影响的数值研究
    4.4 四叶孔板与三叶孔板板热流体性能的比较研究
    4.5 小结
5 花隔板换热器壳侧强化传热的实验和数值研究
    5.1 花隔板换热器壳侧强化传热的实验研究
    5.2 花隔板换热器壳侧流动传热的数值研究
    5.3 小结
6 总结和展望
    6.1 研究总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间撰写及发表的主要论文

(7)帘式折流片换热器入口流场均化及其壳程结构优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 换热器分类
        1.1.2 管壳式换热器
    1.2 管壳式换热器强化传热研究
        1.2.1 传热强化概述
        1.2.2 管程传热强化研究
        1.2.3 壳程传热强化研究
    1.3 管壳式换热器研究现状及发展方向
        1.3.1 管壳式换热器综合研究方法
        1.3.2 管壳式换热器数值模拟
    1.4 本文的研究内容
2 基于实体模型的变截面导流筒换热器入口流场数值模拟
    2.1 引言
    2.2 导流筒结构
    2.3 变截面导流筒换热器数值模拟控制方程
        2.3.1 质量守恒方程
        2.3.2 动量方程
        2.3.3 能量方程
        2.3.4 湍流模型
    2.4 变截面导流筒换热器物理模型和边界条件
        2.4.1 物理模型
        2.4.2 边界条件
    2.5 流体流动状态判定方法
        2.5.1 流动均匀性判定指标
        2.5.2 壳程阻力判定指标
    2.6 变截面切口方向对流场的影响
    2.7 变截面结构参数对流场的影响
        2.7.1 导流筒高端长度L对流场的影响
        2.7.2 角度θ对流场的影响
        2.7.3 夹套高度H对流场的影响
    2.8 小结
3 导流筒帘式折流片换热器流场数值仿真
    3.1 引言
    3.2 两种换热器模型结构尺寸
    3.3 边界条件设定
    3.4 流体流动计算结果及分析
        3.4.1 两种换热器壳程阻力性能对比研究
        3.4.2 两种换热器壳程流体流动均化性能对比研究
    3.5 小结
4 帘式折流片换热器壳程结构优化
    4.1 引言
    4.2 换热器周期性全截面计算模型简介
    4.3 帘式折流片换热器壳程流体流动与传热的数值模拟
        4.3.1 模型结构参数
        4.3.2 模拟方法及边界条件
        4.3.3 不同折流栅间距的影响
        4.3.4 不同折流片倾角的影响
        4.3.5 不同折流片宽度的影响
    4.4 小结
5 帘式折流片换热器壳程流场实验研究
    5.1 实验目的
    5.2 实验原理
    5.3 实验模型及其流程
        5.3.1 实验模型
        5.3.2 实验装置及测试
    5.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 论文的研究内容和创新点
    6.2 展望
参考文献
个人简历、硕士学位期间主要成果
    个人简历
    发表论文
    参加项目
致谢

(8)粗糙管带插入物复合强化传热技术的实验与数值研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 本课题提出的背景
    1.2 强化传热技术文献综述
        1.2.1 强化传热技术概述
        1.2.2 传热管的强化传热技术
        1.2.3 壳程强化传热技术
        1.2.4 插入物强化传热技术
        1.2.5 场协同理论
    1.3 数值计算在强化传热研究中的应用
    1.4 轴向流复合强化传热技术的研究进展及工业应用概况
        1.4.1 管程强化
        1.4.2 壳程强化
        1.4.3 流路优化
        1.4.4 工业应用
    1.5 本课题的来源及研究内容
    1.6 本章小结
第二章 层流传热中有效传热温差的改善及复合强化传热的研究
    2.1 引言
    2.2 数值分析
        2.2.1 物理模型
        2.2.2 控制方程与数值方法
    2.3 模型验证
    2.4 流场分析
    2.5 阻力分析
    2.6 有效传热温差分析
        2.6.1 光滑管传热流道的传热数值模拟分析
        2.6.2 缩放管传热流道的传热数值模拟分析
        2.6.3 归纳分析
    2.7 局部场协同分析
    2.8 层流与湍流传热强化机理差异性探讨
    2.9 本章小结
第三章 管内间隔插入旋流片的传热与流阻实验研究
    3.1 引言
    3.2 缩放管与旋流片的结构
    3.3 传热与流阻实验方案
        3.3.1 实验设备与流程
        3.3.2 实验步骤
        3.3.3 实验测量仪器与测量方法
    3.4 实验数据处理
    3.5 实验误差分析
        3.5.1 温度的误差分析
        3.5.2 体积流量的误差分析
        3.5.3 传热量的误差分析
        3.5.4 压降的误差分析
        3.5.5 阻力系数的误差分析
    3.6 管内插旋流片的流动与传热特性
    3.7 本章小结
第四章 内置双扭带缩放管复合强化传热的数值模拟
    4.1 引言
    4.2 数值模拟步骤
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 模拟数据处理
        4.2.3 边界条件与控制方程
        4.2.4 网格生成与数值方法
        4.2.5 模型验证
    4.3 结果分析与讨论
        4.3.1 缩放管的传热与流动阻力特性
        4.3.2 内置双扭带缩放管的传热与流动阻力特性
    4.4 本章小结
第五章 不同流动状态对 98%硫酸强化传热的影响
    5.1 前言
    5.2 98%硫酸的物性参数
    5.3 计算模型和数值计算方法
        5.3.1 计算模型
        5.3.2 边界条件及数值计算方法
        5.3.3 网格独立性检查和计算精度
    5.4 98%硫酸管内流动的传热综合性能
    5.5 流场分析
        5.5.1 流线分析
        5.5.2 纵向涡与流动状态对流动特性的影响
    5.6 强化传热的场协同分析
        5.6.1 无因次温度分析
        5.6.2 传热场协同分析
    5.7 本章小结
第六章 粗糙管的传热与流动特性优化研究
    6.1 引言
    6.2 粗糙管实验
        6.2.1 实验装置与流程
        6.2.2 数据处理
        6.2.3 实验结果分析
    6.3 横纹管数值模拟
        6.3.1 物理模型
        6.3.2 数值模型及计算方法
        6.3.3 网格划分及边界条件
        6.3.4 模型验证
        6.3.5 肋高对横纹管传热与流动特性的影响
        6.3.6 肋型对横纹管传热与流动特性的影响
        6.3.6.1 总体传热与流动特性
        6.3.6.2 局部传热与流动特性
    6.4 缩放管数值模拟
        6.4.1 物理模型
        6.4.2 数值模型及计算方法
        6.4.3 网格划分及边界条件
        6.4.4 模型验证
        6.4.5 结果与讨论
    6.5 本章小结
结论、展望和设想
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(9)微肋管换热器强化换热技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究的意义
    1.2 换热器发展概况
    1.3 强化管壳换热器传热传热性能的途径
        1.3.1 增加传热面积A
        1.3.2 增大平均传热温差△t
        1.3.3 提高传热系数k
    1.4 国内外换热器强化换热技术应用现状
        1.4.1 管程强化换热技术应用
        1.4.2 壳程强化换热技术应用
    1.5 本文主要研究内容
    1.6 本章小结
第2章 换热器的实验原理
    2.1 换热器传热量的确定
        2.1.1 管程换热量
        2.1.2 壳程换热量
        2.1.3 平均总换热量
    2.2 总传热系数的确定
    2.3 换热管水力半径、当量直径及雷诺数的确定
        2.3.1 水力半径计算
        2.3.2 当量直径计算
        2.3.3 雷诺数计算
    2.4 流动阻力的确定
    2.5 换热器性能的评价
第3章 实验装置的介绍及实验内容
    3.1 实验装置介绍
        3.1.1 循环水系统
        3.1.2 电加热系统
        3.1.3 测量系统
    3.2 实验系统精度要求
        3.2.1 铠装热电偶的标定
        3.2.2 差压变送器的标定
    3.3 换热器的结构
        3.3.1 圆管壳式换热器
        3.3.2 扁管壳式换热器
        3.3.3 换热管设计与布置
    3.4 实验的运行和步骤
        3.4.1 实验前准备
        3.4.2 实验步骤
        3.4.3 实验注意事项
    3.5 本章小结
第4章 换热器传热与流动分析
    4.1 微肋管管壳式换热器性能分析
        4.1.1 换热功率随流量变化的趋势分析
        4.1.2 传热系数随流量变化的趋势分析
        4.1.3 微肋管壳式换热器阻力性能分析
    4.2 扁管管壳式换热器性能分析
        4.2.1 换热功率随流量变化的趋势分析
        4.2.2 传热系数随流量变化的趋势分析
        4.2.3 扁壳式换热器阻力性能分析
    4.3 斜肋扁管管壳式换热器性能分析
        4.3.1 换热功率随流量变化的趋势分析
        4.3.2 传热系数随流量变化的趋势分析
        4.3.3 斜肋扁管壳式换热器阻力性能分析
    4.4 本章小结
第5章 换热器的性能对比分析
    5.1 壳式换热器换热性能分析
        5.1.1 温度效率的比较
        5.1.2 换热功率的比较
        5.1.3 传热系数的比较
    5.2 壳式换热器壳程压降的分析
        5.2.1 管程压降的比较
        5.2.2 壳程压降的比较
    5.3 本章小结
结论
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
参考文献
致谢

(10)矩形管束换热器的传热与流阻研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 强化传热技术
        1.2.1 强化传热概述
        1.2.2 强化传热理论
        1.2.3 强化传热管的研究进展
        1.2.4 插入物的强化传热技术
    1.3 换热器的研究进展
        1.3.1 换热器的分类
        1.3.2 管壳式换热器
        1.3.3 板式换热器
    1.4 课题来源及研究内容
    1.5 本章小结
第二章 矩形缩放管间插入旋流片的实验与模拟研究
    2.1 引言
    2.2 矩形管束换热器
        2.2.1 矩形管束换热器结构与特点
    2.3 实验方案
        2.3.1 实验流程
        2.3.2 实验设备
        2.3.3 实验步骤
        2.3.4 实验数据分析
        2.3.5 光滑矩形管实验值与经验值的比较分析
        2.3.6 局部传热与流阻性能的实验结果分析
        2.3.7 局部强化传热综合性能分析
    2.4 矩形缩放管内插入旋流片的数值模拟
        2.4.1 计算模型与方法
        2.4.2 模型的验证
        2.4.3 速度场分布
        2.4.4 温度场分布
        2.4.5 速度场与温度梯度场的协同性
    2.5 本章小结
第三章 自支撑矩形管束换热器的研究
    3.1 引言
    3.2 传热与流动性能实验方案
        3.2.1 实验流程
        3.2.2 实验设备和方法
        3.2.3 实验步骤
        3.2.4 实验数据分析
        3.2.5 实验数据误差分析
        3.2.6 实验结果分析
    3.3 矩形管束换热器管程数值模拟
        3.3.1 管程计算模型和数值方法
        3.3.2 计算模型的验证
        3.3.3 计算结果分析
    3.4 本章小结
第四章 壳程内插物强化传热的正交优化
    4.1 引言
    4.2 正交试验方案
        4.2.1 研究对象
        4.2.2 数值模拟方法
        4.2.3 正交试验方案
        4.2.4 正交试验结果及分析
        4.2.5 速度分布
        4.2.6 切向速度分布
    4.3 本章小结
第五章 自支撑矩形通道内插入扭带的热阻与湍流度分析
    5.1 引言
    5.2 湍流理论
        5.2.1 湍流概述
        5.2.2 湍流运动的雷诺方程组
        5.2.3 湍流动能的运动方程
        5.2.4 二维均匀湍流的能量方程
    5.3 热阻分析
        5.3.1 光滑管内热阻计算
        5.3.2 光滑平板的热阻计算
        5.3.3 矩形通道内无插入物的热阻计算
        5.3.4 矩形通道内插入扭带的热阻分析
        5.3.5 矩形通道内插入旋流片的热阻分析
    5.4 局部湍流度分析
        5.4.1 无插入物和扭带插入物的局部湍流度分布比较
        5.4.2 扭带插入物与旋流片插入物的局部湍流度分布比较
    5.5 热阻和湍流度机理分析
    5.6 热阻、局部湍流度分布与传热综合性能的关系
    5.7 自支撑矩形通道内插入扭带的场协同分析
    5.8 本章小结
第六章 自支撑矩形管内插入扭带的强化传热实验
    6.1 引言
    6.2 传热与流动性能实验方案
        6.2.1 实验流程
        6.2.2 实验设备和方法
        6.2.3 实验步骤
        6.2.4 实验数据处理
        6.2.5 实验数据的误差分析
    6.3 实验结果分析
        6.3.1 自支撑矩形管插入扭带的流阻性能分析
        6.3.2 自支撑矩形管插入扭带的传热性能分析
        6.3.3 自支撑矩形管插入扭带的综合性能分析
    6.4 本章结论
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢

四、空心环管壳式换热器工业化应用回顾(论文参考文献)

  • [1]扭转流换热器壳程流体流动和传热特性研究与优化[D]. 罗元坤. 郑州大学, 2018(01)
  • [2]换热器节能技术综述[J]. 钱伯章. 化工装备技术, 2014(03)
  • [3]低翅片SP管应用于冷水机组两器的传热性能研究[D]. 李霞. 华东理工大学, 2014(09)
  • [4]先进节能换热器技术在硫酸工业的应用回顾与展望[J]. 邓先和,焦凤. 硫酸工业, 2014(02)
  • [5]螺旋椭形管管束空间内流体流动及换热的研究[D]. 周吉成. 华南理工大学, 2013(06)
  • [6]管壳式换热器中单相流体强化传热的数值模拟和实验研究[D]. 游永华. 华中科技大学, 2013(02)
  • [7]帘式折流片换热器入口流场均化及其壳程结构优化研究[D]. 朱培纳. 郑州大学, 2013(11)
  • [8]粗糙管带插入物复合强化传热技术的实验与数值研究[D]. 洪宇翔. 华南理工大学, 2012(11)
  • [9]微肋管换热器强化换热技术的研究[D]. 王鸾. 哈尔滨工程大学, 2011(05)
  • [10]矩形管束换热器的传热与流阻研究[D]. 何兆红. 华南理工大学, 2010(11)

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空心环管壳式换热器工业应用回顾
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