柴油机燃用含氧燃料后缸内传热研究

从柴油机缸内传热着手,对柴油机燃用柴油和碳酸二甲酯(DMC)混合燃料后,柴油机缸内传热规律和热效率以及动力性进行了研究。研究结果表明:燃用柴油和DMC混合燃料后,柴油机缸内燃烧改善,热效率提高约0.56%;碳烟减少约50%。从而导致缸内辐射传热量及传热损失减少,在DMC添加比为15%时,缸内辐射传热量下降20%,约占缸内总传热量的2.4%。传热损失减少主要是通过冷却水带走的热量减少,其减少量约占缸内总传热量的2.5%,和辐射传热量下降大致相当。     

高效传热技术的研究现状及进展

简要介绍了多种高效传热技术,并分析了其传热机理、性能与构造特点。阐述了强化传热元件的开发与应用。通过分析总结可知采用高效传热技术,对于改善传热性能和节能降耗有着现实意义。     

单回路紫铜_水脉动热管传热性能的实验研究

实验研究了单回路紫铜—水脉动热管在水冷方式和定传热功率时,冷却水流量、倾角、管径和充液率4种因素对热管传热性能,包括管壁测点温度、冷热段均温、传热温差、传热热阻和温度振幅的影响规律,得到提高传热性能的一些措施。结果显示:水平放置的单回路脉动热管无法启动;30°以上倾角管内可产生振荡,增加倾角可降低传热热阻;定加热功率下,冷却水流量存在最佳值,过大和过小都会增加传热热阻;在脉动热管允许管径范围内,增加管径可大大降低传热热阻;相同传热功率时,30%充液率热管的传热热阻明显低于70%充液率管;小而均匀的壁温振荡比大幅锯齿状振荡时的传热性能好。     

缸盖冷却水的单相流沸腾模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种单相流沸腾模型。模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相对流传热之和,其中泡核沸腾传热计算采用修正后的容积沸腾传热计算公式。BDL模型在Chen模型的基础上作了改进,考虑了冷却水局部流动参数及饱和状态的影响,适用于局部流动传热计算。     

氧气转炉汽化冷却烟道传热计算

对氧气汽化冷却烟道传热的计算方法提出实用算法,而取代机械行业标准"烟道式余热锅炉设计导则"和"氧气转炉余热锅炉技术条件"中所提出的辐射传热算法。文中主要介绍了烟气成分计算、辐射传热计算和对流传热计算方法。其中烟气成分计算过程主要包括烟气的组成、焓值;辐射传热计算将放弃机械部标准所提出的辐射传热计算标准,而采用锅炉辐射室标准计算方法;增加对流传热部分,弥补机械部标准缺少对流换热计算的问题。综合整个过程中的辐射传热和对流传热与烟气焓值变化进行比较,进行综合试差运算,最终确定整个汽化冷却烟道的温度变化和热能回收状况。     

圆柱形等距螺旋盘管式相变蓄热装置蓄热性能研究

文章设计了一种以石蜡为相变材料的圆柱形等距螺旋盘管式相变蓄热装置,并通过实验分析了该装置的传热特性,以及传热流体入口温度、入口流量对石蜡的融化特性、相变蓄热装置的蓄热量及相变蓄热系统总传热系数的影响。分析结果表明:融化后期,石蜡的融化速率会明显加快;当传热流体入口温度一定时,随着入口流量逐渐增大,蓄热装置的最终显热蓄热量略微升高;与传热流体入口流量相比,传热流体入口温度对石蜡融化速率影响较大;相变阶段,石蜡的传热性能较强,传热流体入口温度越高,石蜡的传热性能越不稳定。     

缸盖冷却水的沸腾传热模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种沸腾传热模型。模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相流对流传热之和,介绍了常用的Chen模型,然后介绍了一种基于加权叠加方法基础上的。计算过冷流动沸腾传热的新模型Franz模型。     

固体吸附式制冷强化传热研究进展

吸附床的传热强化是影响固体吸附式制冷的主要因素。简述了吸附制冷的强化传热研究进展,介绍了几种常用的吸附床强化传热方法,提出了固体吸附式制冷强化传热的研究方向。     

单回路脉动热管传热特性研究

试验研究了单回路紫铜-水脉动热管在3种充液率下的传热性能,理论分析了不同加热功率和充液率下工质的干度、流速、显热和潜热及其份额的变化特性。结果显示:较小传热功率时,减小充液率或增大加热功率会提高热管的传热性能;而较高传热功率时,充液率和加热功率对热管的传热性能影响较小。增加传热功率或减小充液率,会提高管内工质的流速及流量,提高热管的潜热传热量及潜热传热份额;显热量随加热功率和充液率的增加而增大。     

强化传热和相变传热在能源节约中的应用

<正> 一、强化传热技术目前在节能技术中强化传热和相变传热已经广泛应用,特别是强化传热在我国的研究和应用早在六十年代就开始了。强化传热器件是一种节能的高效传热器件。换热器的传热量可表示为:     

椭圆钎焊与双金属轧制翅片管传热与阻力性能的试验对比

对椭圆钎焊翅片管和双金属轧制翅片管换热器的传热及阻力性能进行试验对比研究,试验得到了一系列工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,给出了相应的传热系数、流动阻力曲线。从总传热系数中分离出管外空气侧的对流换热系数,得到了具有一定应用价值的管外换热的计算关联式;拟合得到了管外阻力计算关联式。结果表明:椭圆钎焊翅片管比双金属轧制翅片管的传热系数约高9%,管外换热系数约高17%,且管外空气流动阻力约低11%。     

结霜工况下变片距空气冷却器性能仿真与试验

以结霜工况下的变片距空气冷却器为研究对象,对空气冷却器建立分布参数计算模型,采用分子扩散理论建立霜层的生长模型。在计算过程中,采用空气冷却器迎风面的霜层厚度平均值作为变量迭代求解空气冷却器的风量。研究了变翅片间距结构对空气冷却器结霜工况下性能的影响,并进行了实验验证。实验结果表明:空气冷却器的风量、换热量变化趋势的实验值和计算值基本一致,偏差在5%左右。与定翅片间距空气冷却器相比,变翅片间距空气冷却器在结霜工况下具有较长的除霜周期和更好的传热性能。     

三维变形管与三维内肋管在管式空气预热器上的应用研究

本研究对比分析了三维内肋管及三维变形管的结构特点和强化传热机理,在相同工况下,揭示了光滑圆管、三维内肋管及三维变形管用于管式空气预热器时的传热性能和流动阻力性能,三维内肋管和三维变形管传热性能均优于光滑圆管,三维变形管管内传热系数和流动阻力系数随短长轴B/A的减小而增大,三维内肋管可增加每米肋数、肋宽和肋高以强化传热效果,但流体流动阻力也将增加,低Re下,三维变形管管内综合传热性能优于三维内肋管,三维变形管管外自支撑而防止管束振动的特点可以实现在管内外的冷热流体纯逆流动,提出一种传热温差高的逆流三维变空间管式空气预热器,在相同工况条件下,空气预热器重量减轻,体积减小约65%,节省大量的生产和运输成本以及安装空间,三维变形管空气预热器在烟气余热利用中具有推广应用价值。     

立式电机绕簧管轴承油冷却器传热性能实验研究

对采用绕簧管的立式电机轴承油冷却器进行了传热性能实验.根据实验数据对冷却器油侧和水侧换热热阻进行了分离,结果显示,油侧换热热阻为水侧的4~12倍.实验结果表明:油流量对冷却器传热系数的影响较大,油流量每增加10 L·min~(-1),总传热系数增大60~70 W·m~(-2)·K~(-1);水流速对冷却器换热系数的影响相对较小;增加换热管的翅化比或提高油流速以降低油侧的换热热阻是提高油冷却器传热性能的关键;采用绕簧管的立式电机轴承油冷却器的传热系数要优于常规采用双金属轧制式翅片管的油冷却器.     

Experimental investigation on the performance of air cooler under frosting conditions

Evaluation of heat transfer performance of the air cooler under frosting conditions is of great importance for the refrigeration industry. In this paper, effects of frost growth on the performance of the air cooler have been studied with an experimental air cooler of industrial size with different fin spacings, i.e., 6, 8 and 10 mm. Results showed that factors affecting the heat transfer performance of the air cooler include the evaporation temperature, the frost height, the fin spacing and the air velocity. The overall heat transfer coefficients based on a logarithmic mean temperature difference (LMTD) and the energy transfer coefficients based on a logarithmic mean enthalpy difference (LMED) were calculated. As the frost accumulated on the air cooler, the overall heat transfer coefficient and energy transfer coefficient will drop gradually.     

空气横掠管束换热实验研究

扩展传热面是提高单位体积内传热面积最常用的方法。以空气为介质,对三种给定的肋片管束(H型、纵肋肋片、螺旋肋片)进行了顺列和错列的换热和流动阻力实验。实验结果表明:错列布置的管束换热效果优于顺列布置的管束,但流动阻力相应增加;错列布置时,综合考虑换热和阻力因素,螺旋肋片管有较好的换热经济性。通过对实验数据进行拟合回归,得出了实验条件下各肋片管束顺列、错列布置的换热关联式。为肋片管束的工程应用、优化选取及进一步的实验研究提供了理论依据。     

Study on carbon dioxide gas cooler heat transfer process under supercritical pressures

In carbon dioxide transcritical air‐conditioning and heat pump systems, the high‐pressure‐side heat exchanger operating at supercritical pressures is usually called as gas cooler. The carbon dioxide gas cooler displays much difference from the traditional heat exchangers employing constant property fluids. The commonly used logarithmic mean temperature difference (LMTD) and effectiveness—heat transfer unit (ε‐NTU) fail for the gas cooler design calculation as the carbon dioxide properties change sharply near the critical or pseudo‐critical point in the heat transfer processes. The new effective heat transfer temperature difference expression for variable fluid property derived by the authors is verified by numeric simulation of the carbon dioxide gas cooler. Moreover, the available correlated models for the cooled carbon dioxide supercritical heat transfer are used to simulate the gas cooler. Detail analysis is made for the deviations among the different models, and for the distributions of local convective coefficient, heat flux, and local temperature of carbon dioxide along the flow path in the gas cooler. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

汽轮发电机气体冷却器性能试验研究

气体冷却器是汽轮发电机的重要设备之一。其传热与阻力性能将直接影响汽轮发电机的运行经济性和可靠性。为实现汽轮发电机气体冷却器的优化设计,对不同翅片间距的翅片管冷却器的传热和阻力性能进行了试验研究,得到了Re在3 000~190 000之间换热器翅片侧的传热和阻力特性,并分析了风速和翅片间距对气体冷却器传热和阻力性能的影响规律。研究成果对汽轮发电机气体冷却器的结构与性能优化具有重要的指导作用。     

Numerical investigation on the heat and mass transfer in a direct evaporative cooler

A simplified mathematical model is developed to describe the heat and moisture transfer between water and air in a direct evaporative cooler. The mass of evaporated water is treated as a mass source of air flow, and the related latent heat of water evaporation is taken as a heat source in the energy equation. The momentum caused by water evaporation is taken into account in the momentum equations. The effective air viscosity and diffusion coefficient are decided experimentally. The models and methods are validated by comparing the numerical results with those of experiment for the same evaporative cooler. The influences of the inlet frontal air velocity, pad thickness, inlet air dry-bulb and wet-bulb temperatures on the cooling efficiency of the evaporative cooler are calculated and analyzed.The cooling effects of the direct evaporative cooler are predicted for use in four different regions in northwest China using the present numerical method and local weather data for air conditioning design. The predicted results show the direct evaporative cooler with high performance pad material may be well applied for air conditioning with reasonable choices for the inlet frontal velocity and pad thickness.     

不同纵向涡发生器流动传热的数值模拟

利用三维数值模拟的方法对带有3种异形纵向涡发生器的H型翅片椭圆管换热器的空气侧流动传热特性进行研究。基于H型翅片椭圆管束,讨论了在不同雷诺数下,纵向涡发生器的摆放位置、摆放攻角和形状对空气侧流动传热的影响。研究表明:纵向涡发生器能够将高能量的流体引向流速较低的壁面区域,使冷热流体之间的混合加剧,增强流体的湍流动能,进而达到强化传热的效果;与无纵向涡发生器的管束相比,带纵向涡发生器管束的传热效果有明显的提高;当纵向涡发生器后置时,换热器的传热效果最优;在雷诺数相同,攻角为30°时,流体的传热性能和阻力特性均达到最优;相同攻角摆放时,椭圆角矩形发生器的传热性能和阻力因子均优于其他两种形式的发生器。研究结果为烟气余热回收系统换热器传热性能强化提供理论依据。