烧结型多孔表面管外池沸腾传热特性

实验研究了热通量为0.1~160 kW·m^-2时,去离子水在光管及烧结型多孔表面管管外的池沸腾传热特性,分析了换热管布置方式(垂直与水平)、管径大小(20、25和32 mm)与多孔层颗粒尺寸(30~105 μm)对池沸腾传热特性的影响规律。结果表明:去离子水在多孔管表面的起始沸腾过热度小于光管,比光管低3 K左右;多孔表面管可明显强化核态沸腾传热,其沸腾传热系数可达光管的3~4.5倍;大热通量下,换热管水平布置时的传热效果较垂直布置佳,且布置方式对多孔管换热效果的影响比对光管的影响小;随管径增大,光管与多孔表面管的沸腾传热系数降低;大颗粒尺寸多孔层的强化效果优于小颗粒尺寸多孔层。     

不锈钢高通量换热管传热性能研究与工业应用

为探讨不锈钢材料高通量换热管的强化传热性能以及实现该类换热器的工程应用设计,文中给出了常用不锈钢高通量换热管内外表面的结构特征参数,并对该类换热管的传热性能进行了实验研究,结果表明:与光管相比,管内烧结表面的沸腾传热系数提高100%以上,管外纵槽表面的冷凝传热系数提高80%以上。采用Wilson图解法,对实验数据回归分析得到了不锈钢高通量换热管管外冷凝传热与管内沸腾传热的计算关联式,并完成了高通量再沸器的工程设计,设计结果表明比普通再沸器传热效率提高了51.3%,设备进行工业应用后运行良好,为该类型高通量换热器的工程设计提供了依据。     

烧结型多孔管的污垢特性

在恒热流密度情况下,以CaSO₄溶液为介质,研究了烧结型多孔管在池沸腾过程中的污垢特性。结果表明：与光滑管相比,多孔管在不同浓度的CaSO₄溶液中都具有阻垢特性,浓度增大污垢热阻的渐近值增大,但当浓度增大到一定程度后,污垢曲线由渐近线型过渡到直线型。通过对两种换热管表面和污垢表面的扫描电镜（SEM）分析,对多孔管的阻垢机理进行了解释。发现多孔表面的CaSO₄晶体形状为六棱柱体,晶粒更加细小,约为光滑表面晶粒尺寸的1/2.5,且污垢层更薄。     

火焰喷涂型多孔表面制备及其池沸腾实验研究

采用氧-乙炔火焰喷涂金属粉末工艺在不锈钢基板表面制备不锈钢基多孔层,用于强化高功率电子器件沸腾水冷。研究了喷涂火焰功率对多孔层结构的影响,制备的多孔层孔隙率最高可达48.7%。建立了池沸腾实验系统,对比测试了光滑表面和多孔层修饰表面(多孔表面)在去离子水中的饱和池沸腾传热性能;并采用高速摄像机对沸腾现象进行可视化研究。结果表明:多孔表面起始沸腾过热度较光滑表面可降低1.4—2.7 K;多孔表面可显著强化沸腾传热,且强化效果随多孔层孔隙率的增大而增强,多孔表面最高传热系数为50.1 k W/(m~2·K),最高临界热流密度(CHF)为1 596.1 kW/m~2,分别比光滑表面提高了60%和30%;多孔表面汽化核心数量多,且脱离气泡不易汇聚,故表现出较好的沸腾传热特性。研究结果为该类型多孔表面用于电子冷却强化提供了一定依据。     

烧结型多孔管管内流动沸腾传热数值模拟

建立了烧结型表面多孔管多孔层的理论模型,应用Fluent软件对去离子水在烧结型表面多孔管和光滑管竖直管内的流动沸腾进行数值模拟,得到了不同流速下的气相体积分布云图和压力场云图,并利用场协同原理分析了管内的速度、温度场.结果表明,烧结型表面多孔管具有良好的强化沸腾传热性能.同时并未大幅度增加管内压力降.此外还分析了不同体...     

复合多孔表面管竖直管束在液氮中的沸腾传热

复合Gewa-T多孔表面管是在机械加工Gewa-T表面上再覆盖一层烧结多孔层而形成的强化传热管,针对复合Gewa-T多孔表面管竖直单管和管束在液氮池中的核态沸腾进行了实验研究,通过改变管束管间距、热负荷等得到了不同情况下的管束沸腾传热特性.沸腾的最佳管间距与管外径比为1.2,此时管束沸腾特性优于单管.     

铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及其工业应用

对铝多孔表面管的传热性能进行了研究。结果表明 ,铝多孔表面对强化液体沸腾换热有显著效果 ,沸腾传热膜系数比光滑管提高 5～ 6倍 ;由应用实验和工业数据获得的管外铝多孔表面沸腾传热膜系数关联式 ,计算误差小于± 1 2 %。对使用铝多孔表面管的经济效益进行了深入分析。     

水平管外喷淋式降膜蒸发的研究

本文探讨了水平管喷淋式降膜蒸发的研究.本实验分别采用电加热和蒸汽加热方式,对不锈钢光滑管和电化学腐蚀多孔表面管进行研究,所用工作流体为脱离子水.除了表面几何情况的研究以外,还以液体进料速率(喷淋密度)、热通量的变化、多孔表面管的热处理情况、以及管内蒸汽速度作为研究的参变量.由于多孔表面管对液膜核状沸腾的促进作用,多孔表面管与光滑管相比,其强化作用是显著的.     

火焰喷涂型表面多孔管的性能研究

对比了火焰喷涂型表面多孔管和烧结型表面多孔管的制造方法,分析了这两种表面多孔管多孔涂层的表面形貌和涂层结合强度的差异,并对火焰喷涂型表面多孔管的沸腾传热性能进行了实验研究。     

复合粉末多孔表面管的沸腾传热

采用管内去离子水加热管外丙酮沸腾的方法对复合粉末多孔表面管的沸腾传热特性进行了实验研究,获得了沸腾传热系数和K值随温度和几何参数的变化情况,并与国内几种多孔表面管的实验结果进行了比较,同时对多孔管的抗垢性能进行了分析.实验结果表明,多孔层孔隙率对沸腾传热系数的影响最大,多孔管的沸腾传热系数是同类型的光滑管的14倍,多孔管具有一定的抗垢性能.所得结果为该种类型多孔管的工业化应用提供了科学依据.     

2205双相不锈钢高N焊材焊接接头耐蚀性能分析

选用高N焊材焊接2205双相不锈钢，分析焊接接头在6%,10%,17%不同浓度不同温度的FeCl₃溶液中的腐蚀情况。结果表明：焊缝试样和母材试样表面都发生了不同程度的腐蚀，随着FeCl₃溶液浓度的升高，无论是焊缝还是母材其腐蚀速率都随之增加，50℃下的腐蚀速率要高于20℃下的腐蚀速率。在6%和10%浓度的腐蚀介质中，母材表面的蚀孔数量明显多于焊缝。在17%的腐蚀介质中，腐蚀程度明显比浓度为6%和10%的要深。17%浓度下焊缝表面产生腐蚀的部位要比母材的多，通过选用高N焊材，获得组织合理的焊接接头，焊缝的耐腐蚀性能满足标准要求且和母材接近。     

海洋环境下飞机结构涂层的耐腐蚀性能研究

在海洋环境下服役的飞机，由于长期遭受海水、盐雾等恶劣环境的影响，极易造成飞机结构的腐蚀。为了提高飞机结构的耐腐蚀性能，采用等离子喷涂与激光熔覆两种技术在304不锈钢基体表面制备了铁基非晶涂层，借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度计等仪器考察了涂层的微观组织形态和显微硬度。在模拟海水的腐蚀环境下，通过测量极化曲线和电化学阻抗谱，探究了铁基非晶涂层的腐蚀行为。结果表明，这两种表面技术制备的铁基非晶涂层都具有良好的耐腐蚀性能，可以降低飞机结构的腐蚀速率，从而保障飞行运行安全。     

表面多孔管用于硫酸锰溶液蒸发的研究

在恒温差传热条件下,以MnSO_4·H_2O水溶液为介质,研究了机械加工表面多孔管在蒸发过程中的传热和抗结垢性能。实验结果表明:在实验的传热温差和溶液浓度范围内,表面多孔管的沸腾传热系数为光滑管的2～3倍,表面多孔管的抗结垢性能也明显地优于普通光滑管。     

换热器用多孔管沸腾传热物理模型比较

多孔管是一种新型高效强化沸腾传热的换热管,对其沸腾传热的物理模型的研究是深刻理解其强化传热机理和今后改进该技术的前提。通过总结国内外相关研究工作,介绍了烧结型和机加工型多孔管沸腾传热的物理模型。重点分析了多孔层特征参数(多孔层厚度、当量半径和孔隙率)对强化传热的影响。同时对各种模型的优缺点进行了分析归纳,探讨了多孔管沸腾传热物理模型研究的发展方向,对今后的发展提出了自己的建议。     

多孔陶瓷膜支撑体在HNO_3溶液中的腐蚀性能研究

为了考察陶瓷膜在苛刻体系中的应用性能,研究了管式多孔陶瓷膜支撑体(质量分数99%Al2O3)在硝酸溶液(温度20—90℃,浓度1—10 mol/L)中的微观结构演变、质量损失率、腐蚀掉的元素成分随时间的关系,以及支撑体的孔结构、纯水通量和机械强度随其质量损失率的变化关系。结果表明主要在支撑体颗粒间的烧结颈部发生了选择性的腐蚀,在腐蚀初期其质量损失主要是由于烧结颈部中Na,Ca,Al等元素的溶解。支撑体的耐腐蚀性能与其烧结颈部的杂质含量密切相关。多孔支撑体的机械强度随支撑体在HNO3溶液中的质量损失率增大而逐渐降低。所用的多孔陶瓷膜支撑体具有优异的耐腐蚀性能。该研究为进一步提高支撑体的耐腐蚀性能及预测陶瓷膜在酸性环境中的使用性能奠定了基础。     

基于电化学法的再生水腐蚀不锈钢供热管网的试验与机理

针对再生水输配管易受水质中离子腐蚀的问题，通过电化学极化曲线对2种不锈钢材料的耐腐蚀性能进行研究，以得到耐腐蚀性能良好的再生水输配管材料。结果表明：再生水中氯离子是腐蚀不锈钢的主要因素，在低浓度状态下，不锈钢能有效抵抗氯离子的侵蚀，当体系内氯离子浓度达到100 mg/L时，氯离子对不锈钢的腐蚀加剧。当体系共存高浓度硫酸根离子时，会抑制氯离子对不锈钢材料的腐蚀。2种材料受离子腐蚀的机理类似，但316L不锈钢的耐腐蚀性能更优，可以作为再生水输配管材料使用。对再生水原水进行测试，原水中的腐蚀电位较单一离子模拟再生水腐蚀电位更正，腐蚀电流也更低，不锈钢的耐腐蚀性能更高。     

i影响换热器用多孔表面管沸腾换热的主要因素

综述了换热器用多孔表面管沸腾传热的各种影响因素,既介绍了如孔穴直径、多孔层厚度及孔隙率等多孔层的特征参数的特性;也介绍了材料物性、加工工艺、工质物性、压力与温度等对沸腾传热的影响。同时对各种因素对沸腾换热的具体影响进行了分析归纳,对今后多孔表面强化沸腾传热的研究提出了一些自己的建议。     

影响换热器用多孔表面管沸腾换热的主要因素

综述了换热器用多孔表面管沸腾传热的各种影响因素,既介绍了如孔穴直径、多孔层厚度及孔隙率等多孔层的特征参数的特性;也介绍了材料物性、加工工艺、工质物性、压力与温度等对沸腾传热的影响.同时对各种因素对沸腾换热的具体影响进行了分析归纳,对今后多孔表面强化沸腾传热的研究提出了一些自己的建议.     

磷钼酸/磷酸复合催化合成乙酸乙酯动力学及其缓蚀性能

针对乙酸-乙醇直接酯化合成乙酸乙酯的反应精馏工艺中沸腾反应物料对金属材料的强腐蚀性问题,提出采用磷钼酸／磷酸的复合催化体系,通过实验对比研究了磷钼酸和磷钼酸／磷酸两种催化体系的酯化反应速率以及沸腾反应物料对三种类型不锈钢的腐蚀性能。实验结果表明,在反应物料中浓度为0．18％～0．80％的磷钼酸与1．0％的磷酸复配后其催化性能基本不发生变化;而添加1．00％磷酸使含90％乙酸沸腾物料对304,316和316L不锈钢的腐蚀速率分别降低98．8％,90．8％和78．7％,比仅添加1．00％磷钼酸时降低40．4％,50．9％和50．7％。     

多孔管管内流动沸腾传热实验

在常压条件下,采用单管换热器进行实验,水为介质,管内垂直向上流动,管外由蒸汽加热,分别在不同流量、不同加热蒸汽温度下对内表面烧结型多孔管和光管中的流动沸腾传热进行了实验,并将实验结果进行了比较。结果表明,多孔管强化传热效果明显,多孔管能够将流动沸腾传热系数提高3倍,换热器总传热系数提高了1.8倍。