湿工况下圆形和椭圆形肋片管蒸发器热质传递特性研究

通过焓差法实验研究了湿工况下圆形和椭圆形肋片管蒸发器的热工性能,发现在相同条件下椭圆形肋片管的换热量比圆形的高57.15%。建立了蒸发器内湿空气的热质传递计算模型,与实验和其他文献结果的最大误差均小于20%。经过对2种管型速度场、流线场、温度场和浓度场的分析,结果表明,虽然湿空气绕流圆形和椭圆形肋片管后均形成尾流,但椭圆形肋片管的流线型结构使气流到达第2排管的最大速度比圆形肋片管高约50%。因此椭圆形肋片管蒸发器的传热量更多、水蒸气冷凝速度更快,性能更好。     

椭圆管肋片式蒸发器的热工性能模拟与实验研究

通过搭建实验台,对定制的椭圆管和圆管肋片式蒸发器进行了实验测试,并利用CFD对2种管型肋片式蒸发器进行了热工性能模拟,综合分析了椭圆管肋片式蒸发器的性能优势。在制冷量一定和忽略加工工艺难度的前提下,采用椭圆管肋片式蒸发器的空调机组不仅能够减少蒸发器排数,也能减少蒸发器的风阻33%,减少耗铝量20.6%,耗铜量1.4%,结构尺寸上更为紧凑,经济性好。     

直接蒸发式肋片管冷却器性能的数学模型

为了分析和研究空气－空气热泵蒸发器结霜的影响因素，本文综合考虑了干，湿及结霜工况下热质传递的差民和管内制冷剂温度变化对局部换热系数的影响，闰个反映蒸发器局部特性的直接蒸发式肋片管换热器数学模型。     

空气源热泵机组蒸发器结构对其结霜特性影响的实验研究

为了解决空气源热泵机组蒸发器表面结霜问题,实验研究了管排数、肋片间距对室外侧蒸发器结霜特性的影响,获得了蒸发器结构参数对蒸发器结霜厚度和空气侧压降的影响规律.实验结果为改进热泵机组结构、提高机组性能提供了依据.     

肋片几何参数对肋片管表冷器性能影响的数值模拟

本文通过数值计算的方法,应用FLUENT软件对表冷器干工况进行了三维数值模拟。在模拟过程中,考虑了肋片管管壁面对肋片导热所引起的肋片表面温度分布场对换热的影响,分析了不同肋片高度、厚度以及肋片间距对肋片管表冷器换热性能的影响,同时讨论了肋片不同几何参数对表冷器肋片管肋片效率的影响。根据分析,建议肋片厚度取0.2～0.4mm,肋片间距取2.4～3.2 mm,肋片高度不超过18 mm。     

带小窝的板片式肋片管换热器的试验研究

本文综述了国内外制冷空调用板片式换热器气侧强化换热的进展,介绍了几种带小窝的板片式肋片管的试验研究。这种肋片管不仅具有肋片强度和刚度大,模具简单,加工容易等优点,而且试验表明,双面带小球形窝的板片式肋片管平均当量放热系数α_a比目前现有的肋片管均高,是一种值得推广的板片式肋片管换热器。     

竖直纵向肋片管自然对流传热特性试验研究及结构优化

利用搭建的试验台对竖直放置的纵向肋片管的传热特性进行试验,获得了相同结构参数下肋片形式分别是开放式、平端面封闭式和弧形端面封闭式下的散热量,单位质量散热量和金属热强度。对不同的肋片管,利用正交试验得到了各因素对散热量和单位质量散热量的影响程度,并获得了试验条件下肋片管的最优结构。     

肋片管换热器管外三维流动与空气侧表面换热模拟

利用计算流体力学软件FLUENT对套片式肋片管换热器干工况进行三维数值模拟。改进以往计算方法中的不足,并在模拟过程中考虑肋片管管壁面对肋片的导热引起的肋片表面温度分布场对换热的影响,得出Re在643到3208的范围内肋片管换热器空气侧对流换热系数关联式。比较原有模拟方法中不考虑肋片厚度而将肋片表面简化为等壁温条件与考虑肋片和管壁之间导热条件下的对流换热系数的差异,指出两者的偏差之处。     

制冷换热器肋片管的强化换热实验研究

以制冷换热器常用的矩表平肋片管作为比较对象，对四种不同片型的肋片管在吸风式直流风洞进行了空气外掠单排肋片管的对比性实验研究，得到了具有实用价值的结论。     

防腐层加工工艺对冷凝换热器的影响

以非晶态镍铜磷复合化学镀层作为防腐镀层,对采用先镀后胀再镀和先胀后镀2种加工工艺的肋片管式冷凝换热器进行了换热性能实验研究。采用先镀后胀再镀加工工艺,不仅解决了肋片管式冷凝换热器肋基处易腐蚀问题,而且明显降低了肋基处肋片与肋管的接触热阻,增强了换热器的换热性能。根据实验研究结果拟合出了肋片管式冷凝换热器烟气强迫对流凝结换热的实验关联式。     

锅壳式燃油(气)锅炉的强化传热技术

介绍了管内强化传热技术及其在锅壳式燃油燃气锅炉中的应用,分析了强化传热技术的强化传热机理和现有管内强化传热的经验计算式。通过对强化传热元件的结构特点、强化传热效果及适用工况的分析,综合考虑换热和流动阻力的因素,给出了几种强化传热元件结构的推荐参数。     

基于层换热理论的竖直地埋管换热器设计方法

建立了地源热泵竖直地埋管换热器的三维传热温度场数学模型,模拟计算了不同季节不同工况下地埋管换热器内的水温分布。提出了层换热理论,竖直地埋管换热器及其周围岩土可以分为三个换热层——饱和换热层、换热层、未换热层。通过实测验证了该层换热理论。介绍了地埋管换热器埋深的确定、出水管的保温及流量的确定等。     

横流热源塔换热性能研究

针对制热工况,建立横流热源塔传质传热数学模型。对数学模型的计算准确性进行实验验证。选取重庆、长沙、杭州、西安、南京、青岛6座城市作为计算对象,分析计算热源塔显热换热量、潜热换热量的影响因素以及一定计算条件下的显热换热量、潜热换热量。计算结果与实验测量结果偏差很小,数学模型的计算结果可信。进口防冻液温度的影响:当防冻液、空气质量流量一定时,6座城市的显热换热量、潜热换热量均随进口防冻液温度的升高而减小。进口防冻液温度相同时,显热换热量、潜热换热量由大到小的城市均为重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛。防冻液质量流量的影响:重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别选取-4、-8、-9、-11、-12、-14 ℃,空气质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随防冻液质量流量的增大而增大,但潜热换热量增大幅度非常小。空气质量流量的影响:重庆、长沙杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别为-4、-8.-9、-11、-12、-14℃,防冻液质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随空气质量流量增大而增大。空气质量流量对重庆热源塔潜热换热量的影响最明显,其次分别为长沙、杭州、南京、西安,对青岛热源塔潜热换热量的影响微弱。一定计算条件下,6座城市热源塔显热换热量差别比较小,而潜热换热量差别明显,室外空气含湿量越大的城市热源塔潜热换热量越大。     

蓄热式换热器周期性换热过程的性能分析

针对暖通空调涉及的周期性换热过程(如相变地板、夜间通风、地埋管换热等)进行分析.周期性换热过程可视为等效冷源与等效热源之间非同时的换热过程,地板、土壤等中间媒介起蓄能和间接换热的作用.提出了整个换热过程的热阻分析方法,认为换热量由取热阶段流体与中间媒介表面换热过程、放热阶段流体与中间媒介表面换热过程及中间媒介自身导热过程三方面的热阻决定.计算得到地板白天蓄热夜间放热过程、夜间通风蓄冷过程、地埋管以年为周期的换热过程中,三部分热阻所占比例,分析了蓄热性能的制约因素,为蓄热式换热系统的设计与优化提供参考.     

建筑热湿环境营造过程中换热网络的匹配特性分析

对主动式空调系统中的换热网络进行研究,分析了匹配特性在显热传递和热湿传递过程中的影响.显热传递过程由于传热能力UA有限和两侧流体流量不匹配会造成损失,热湿传递过程的损失则是由传热传质能力有限、流量不匹配和参数不匹配3种因素共同造成的.流量匹配的条件是两侧流体的热容量相等,空气与水直接接触的热湿传递过程只有在饱和线上进行时才能实现参数匹配.利用解析方法得到热湿传递过程中的传热阻力、传湿阻力表达式,分析了传热传质能力有限、流量不匹配和参数不匹配对热阻、湿阻造成的影响.     

对流散热器平均传热温差形式的探讨

以铜铝质对流散热器为研究对象,分别采用对数平均传热温差、算术平均传热温差、几何平均传热温差作为散热器计算平均传热温差,探讨了平均传热温差形式对散热器热流量计算结果的影响。选择量调节、质调节两种方式,对分别采用这3种平均传热温差下的调节曲线进行了比较分析。不同平均传热温差形式下调节曲线的差别很小,考虑到计算的简便性,建议仍采用算术平均传热温差。     

沸腾传热管表面换热系数测试方法研究

根据处理测试数据的实际需要,提出了一种基于局部热流密度并应用计算机程序来处理实验数据,从而确定沸腾传热管的传热性能的方法.通过对一种表面强化沸腾管和一种制冷剂的实验数据进行处理,获得了管内外对流换热关系式,进而使用数值计算分离出管外换热系数,可用于指导水平单管沸腾换热实验设计和换热器设计.     

传热学教学中的热路分析法

介绍了教学手段的内涵,分析了实物、模型、板书、挂图、投影胶片、纸介质讲义、多媒体等教学常用知识载体的优缺点及其选用原则;针对有颇多争议的多媒体教学问题,以水力学及工程流体力学教学为例,概述笔者在备课、多媒体课件制作以及课堂使用过程中的体会,包括知识点分解、表达形式再加工、课件制作技术、课件播放、教与学互动、多媒体与板书的配合、口头与肢体语言运用等内容;讨论了多媒体技术为现代教育带来的机遇与挑战。     

灌注桩基埋管换热性能测试与对比分析

以江苏省昆山市地源热泵桩基一体化工程为研究对象,通过传统地埋管换热器与能量桩桩埋管换热器的换热试验对比,分别对传统并联双U垂直地埋管、并联双U灌注桩基埋管和并联双螺旋灌注桩基埋管等形式的换热器进行换热性能测试,得出3种埋管形式的平均换热量、单位管长平均换热量和单位埋管深平均换热量等因素的比对结果,并通过数据得出并联双U灌装桩基埋管换热器和并联双螺旋灌装桩基埋管换热器的每延米换热量分别是传统地埋管换热器的近2.5倍和5倍。     

消防服用织物热防护性能数值模拟

消防服用织物在纯火焰对流热作用下与纯辐射热作用下的传热机制有一定区别,表现在服装与热源之间换热边界条件上。建立纯火焰对流作用下消防服传热模型,分析火焰与服装织物外层之间的换热边界条件,运用实验法确定火焰换热系数经验式,研究衣下微气层传导对流传热特征。火焰传热系数由辐射换热系数和对流换热系数组成;火焰热流密度为84kW/m2时,衣下微小空气层厚度不超过9mm时其热传递以传导换热为主,空气层越厚导热系数越小;空气层厚度大于9mm时其热传递以对流换热为主,空气层越厚传热系数越大。