Al2O3纳米流体沸腾传热临界热流密度影响因素研究进展

随着电子设备热负荷的逐渐增加,纳米流体沸腾传热作为一种新型强化换热方式,受到越来越多的关注。本文主要综述了近年来关于纳米流体沸腾传热临界热流密度(CHF)的相关研究,并聚焦Al_2O_3纳米流体,归纳了各种因素对沸腾传热CHF的影响,分析了它们强化或弱化CHF的原因,得到了它们对CHF影响的一般规律。结果表明:纳米颗粒的添加可以有效提升CHF;随着纳米颗粒浓度的升高,CHF的变化存在增大、先增大后基本不变、先增大后降低等情形;微通道能够有效提升CHF,但通道尺寸较小时,CHF随尺寸的增大而增大;加热壁面越光滑CHF越低。此外,还概述了壁面倾斜角、壁面润湿性、工作压力以及外场(电场、磁场、重力场、超声波)等因素对CHF的影响。最后,指明了纳米流体沸腾传热CHF的发展方向并展望了其在机载环境下的应用前景。     

固态发酵产酶反应中体系传热传质行为分析

固态发酵是纤维素类生物质转化的有效途径,具有用水量少、容积产率高等优点。固态发酵生产纤维素酶一般是液态发酵酶产量的近3倍,可大幅降低酶的生产成本。在固态发酵过程,微生物在缺水环境中生长,发酵底物和接种物之间存在异质性,导致发酵热量分布不均匀、发酵过程氧气与中间产物不易扩散等问题。基于此,重点对固态发酵反应中体系传热传质方式及其影响因素进行了分析,并探讨其强化方法。根据传热方式,总结了发酵罐适用的导热微分方程及传热模拟方法,并分析气泡和颗粒基质中的传质过程及其限速步骤以及解决传质限速的途径。反应体系传热传质机理研究可促进固态发酵技术产业化应用进程。该研究可为有机废弃物固态发酵技术研究及应用提供一定的理论和技术支持。     

组合肋通道流动与传热特性的数值分析

本文采用数值模拟的方法研究了一种新型组合肋通道的流动与传热特性,主要对比了不同肋型通道的传热性能和阻力性能,考察了雷诺数、肋间距和肋高对通道壁面特征数的影响规律.结果 表明与矩形肋、半圆肋通道相比,组合肋通道的综合传热性能最好,且阻力损失小.     

微型热管的研究分析与发展综述

回顾近些年来国内外学者对微型热管的不同形状尺寸、构造原理、工作环境以及应用等方面的研究,比较分析了微热管在各种不同设计工况下的相关性能。在常见的工作极限研究中发现通过增大毛细力可强化传热性能,进一步了说明毛细极限对微型热管的传热性能影响巨大。通过回顾前人的理论建模和实验研究,着重强调一些目前正在研究的微热管的设计。微热管如今被广泛用于与电子冷却领域,微电子系统中的电子元件被其紧凑微小的结构所限制,需要从有限的空间向外界环境散去额外的热量就必须进行结构优化。最后,简单讨论了微型热管当前面临的挑战,并预测了其发展前景。     

脉动热管传热性能优化实验研究进展

脉动热管在电子器件冷却领域具有良好的应用前景,深入研究其传热性能优化方法与应用具有重要的指导意义。本文综述了脉动热管传热性能优化的实验研究,分析了管路结构改进,使用新型工质和内表面修饰三种优化策略,重点论述了脉动热管强化换热机制,最后探究了脉动热管传热性能优化的发展趋势。     

敏感参数对喷雾闪蒸特性的影响

研究敏感参数对喷雾闪蒸的影响,优化实验参数,提高闪蒸效率。基于DPM离散模型、液滴破碎模型及液滴与气体之间的传热传质模型,对闪蒸室内液滴雾化闪蒸进行仿真模拟,分析不同参数对不平衡分数(NEF)、不平衡温差(NETD)和闪蒸效率等的影响。结果表明,随着液滴初始温度增加,液滴的NEF和NETD均减小,闪蒸效率则相反。液滴的NEF和NETD随着闪蒸环境压力提升而先减小后增大,闪蒸效率随着闪蒸压力的提升则不断下降。液滴的NEF和NETD随着喷嘴孔径的增大而增大,闪蒸效率则相反。液体初始温度为150℃,闪蒸环境压力为60 kPa,喷嘴直径为3 mm为最优参数。     

内置交错螺旋扭带换热管传热特性数值模拟研究

通过数值模拟对内置交错螺旋扭带换热管的传热性能进行了计算与分析,研究结果表明:换热管的对流传热强度随着扭带偏心率的增加而提高。流动阻力损失随着扭带偏心率的增加,先增加后降低,在偏心率为0. 2时,达到最大值。随着偏心率的增加,换热管的综合传热性能在Re=1000时,持续提高;在Re=10000时,先下降后提高。由此表明,在不同流动状态下,应选择不同的扭带偏心率来提高换热管综合传热性能。     

格拉斯霍夫数物理意义的种解释方法简

格拉斯霍夫数是将影响对流传热膜系数因素进行量纲分析得到的无量纲数。国内外几乎所有《化工原理》教材均将其解释为表征自然对流的影响,但解释过程均较为模糊。本文以一垂直平板与大空间液体的自然对流传热过程为例,将流体在垂直平板附近的热边界层内流动等效到圆管内流动,直接用泊稷叶公式计算出热边界层内流体流动为层流时的环流速度,取等效圆管的当量直径为特征尺寸,明确得到格拉斯霍夫数是雷诺数的一种变形,表征自然对流时惯性力与黏性力之比。     

积灰与酸耦合作用下套管换热器传热特性热态实验

烟气露点是低温腐蚀的关键指标,制约着锅炉尾部排烟余热的深度利用。换热器表面积灰是传热特性恶化的主要原因,电站锅炉尾部烟气环境中,积灰与酸凝结共同作用影响换热器的传热特性。在含尘、含酸的烟气环境下对换热器传热特性进行热态实验研究,以套管换热器为基础,得到具有更高使用价值的烟气工程应用露点,结合传热特性随外壁温的变化情况,得到换热管传热特性随积灰及酸耦合的变化规律;并通过对不同外壁温下灰样的分析,得到不同酸凝结状况下积灰规律,得到实验环境下的工程应用酸露点温度为72℃,较传统热力学酸露点低35℃以上。     

气泡微细化沸腾过程中气泡冷凝破裂现象

为了研究气泡微细化沸腾(MEB)时的气泡动力学行为,利用高速摄像仪(Fastcam SA5)观察15~60 K过冷度范围内,直径10 mm加热面上的沸腾过程。通过引入等效半径,分析核态沸腾、膜态沸腾和MEB区域的气泡行为特征。结果表明:MEB发生时的气泡行为,既不同于核态沸腾,也与膜态沸腾明显不同。在MEB区域,加热面上通常会形成一个大的、不规则气泡,但并不会脱离加热面,而是迅速破碎凝结;而且气泡生命周期相对较小,体积变化速率更快。量纲1分析发现,在MEB区域,随着壁面过热度和热通量的升高,气泡凝缩破裂过程受惯性控制影响程度逐渐增加。