低液速载气蒸发传热与操作特性的研究

载气蒸发是利用在垂直加热管的底部引入一种惰气作为载气,使液体的蒸发在气液两相界面上进行的过程。为减少热敏性物料蒸发过程中物料的停留时间而开发的升膜单程直通式载气蒸发器,要达到足够的浓缩效果,必须在低液速条件下进行,因而对低液速载气蒸发传热和操作特性的研究成为一个急需解决的问题。今在减压条件下,于φ27mm3mm,加热长度为1350mm的垂直不锈钢管中进行了低液速载气蒸发传热和操作特性的研究,实验中获知在一定的操作温度下,对于入口表观液速ul=0.032~0.321m穝-1时,当采用较低的表观载气速时,蒸发传热膜系数随表观载气速的增加而增加,而且较对流沸腾有明显提高,加热壁面温度降低;但当表观载气速过大时,传热膜系数反而随着表观载气速的增加而减小。同时研究中对低液速载气蒸发的操作机理进行了进一步的分析。     

载气蒸发在“两硼”生产中的应用

载气蒸发是提高蒸发器的生产能力及生产强度的一种新技术。本文对载气蒸发的原理进行了简要的论述,对载气通人的方法、流程作了必要的说明。并通过大量的实验数据,详细介绍了载气蒸发技术在硼砂、硼酸生产中的应用情况。     

垂直管内降膜载气蒸发的研究

在蒸发的降液膜表面引入惰性载气,可以有效地强化降膜蒸发传热。研究了液体流量、载气流量、壁面热负荷及料液物性等对降膜载气蒸发传热的影响。建立了数学模型,并进行了数值求解。实验结果表明,采用降膜载气蒸发,可提高传热膜系数,降低壁面过热度。还将模型计算结果与实验结果进行了比较。     

载气蒸发法及其在工业中的应用

重点介绍载气蒸发法的原理和特点，并阐明了在气液两相界面汽化热阶效应作用下，该法增强传热的机理，还介绍了该技术在工业上的应用情况。     

载气蒸发传热及其流型的研究

载气蒸发是在沸腾的液体中引入一种惰性气体,成为液体的汽化中心,使液体的汽化在气—液界面上进行。载气的引入,强化了传热,降低了壁面液体的过热度。本文对空气一水物系,在φ32×3长为1300mm的垂直管中,进行了载气蒸发过程的传热研究和流型观测,并对载气蒸发传热机理进行了分析。     

丙烯酰胺水溶液浓缩的载气蒸发新方法

提出了一种丙烯酰胺水溶液浓缩的载气蒸发新方法,分析和讨论了该方法的基本原理,介绍了载气蒸发新方法的技术方案.该丙烯酰胺水溶液浓缩载气蒸发法的特点是在一般筛板浓缩塔的筛板上布置了加热管,把一般筛板塔浓缩的平衡控制过程转变为传热控制过程.依据新方法开发的新型载气蒸发筛板塔可采用多层塔板操作,该塔与未设置加热管且塔板较少的情况相比,浓缩比可以提高1倍;采用负压操作,可以避免丙烯酰胺泄漏.     

第十讲 载气蒸发传热的研究

本文提出一种新的蒸发法—载气蒸发法,以一种惰性气体为载气,用水和低亚硫酸钠、丙烯酰胺水溶液等物料,研究了载气量、总传热温差和溶液浓度等对载气蒸发传热系数的影响。在此基础上进一步推算并研究了它们对沸腾传热膜系数的影响。     

载气蒸发的传热性能

本研究以空气-水为物系,在减压条件下,于Φ22×3.5 mm,长1500 mm的垂直管中进行了载气蒸发传热实验。研究了平均传热膜系数和局部传热膜系数随液速、载气流量及操作温度的变化规律,并分析了载气强化沸腾传热的机理。在此基础上获得了载气蒸发传热膜系数的关联式。     

载气蒸发传热特性的研究

以空气-水、苯蒸汽-水为物系，对垂直管内的载气蒸发传热特性进行了研究，发现对空气-水物系，蒸发传热系数比不通载气的对流涕腾传热系数提高11～55％，对苯蒸汽-水体系可提高27～70％．本文对载气蒸发的传热机理作了分析，指出通入载气可使壁面过热度降低，因此强化了传热．     

载气增湿蒸发技术处理切削废液的研究

利用空气作为载气,采用蒸发塔进行了载气增湿蒸发浓缩切削废液的实验,探究了操作条件对蒸发过程的影响。随着载气流量的增加,容积传质系数、蒸发量和整塔压降均增大,出口载气VOC浓度减小;随着载气温度、循环流量的增加,容积传质系数、蒸发量、整塔压降和出口载气VOC浓度均增大。实验条件下容积传质系数及蒸发量最大达到了13.95 g·（m³·s）^-1和3.39 kg·h^-1;出口载气VOC浓度最大为6.2 mg·L^-1,小于《大气污染物综合排放标准》中规定值。研究结果表明载气增湿蒸发工艺能有效浓缩切削废液,为工业化应用奠定了基础。     

直流蒸汽发生器蒸干及蒸干后传热数值分析

准确预测直流蒸汽发生器流动沸腾及蒸干对其设计、安全可靠运行极其重要。通过对B&W公司直流蒸汽发生器进行合理简化,引入两流体三流场数学模型及壁面热通量分区模型,分别进行基于常热通量和耦合传热的蒸汽发生器流动沸腾数值模拟。结果表明：蒸干发生时传热性能急剧下降,常热通量边界下壁温升高的幅度相当大（约300 K·m^-1）,而耦合传热边界下壁温飞升幅度约为25 K·m^-1,与实际情形相一致;两种热边界中预热区会发生过冷沸腾,壁面处传热由液相对流换热、淬火换热和蒸发换热3部分构成,核态沸腾区蒸发换热为主要换热方式,同时伴随着液相对流换热和淬火换热,蒸干发生时淬火换热和蒸发换热全部降到0,在蒸干后传热区域换热方式为气相对流换热。     

微小通道内流动沸腾换热的预测新模型

为了得到适用于微小通道内流动沸腾换热的预测方法,本文以近些年发表的9篇文献中的2924个实验数据点组成数据库,考虑到随着通道直径减小,表面张力对微小通道内两相流动和换热的影响起到主要作用,将Chen形式的换热模型中的核态沸腾和对流换热两部分的修正系数进行了优化。沸腾抑制系数和对流增强系数由气相韦伯数、两相雷诺数、沸腾数、气泡抑制数等量纲为1数组成,反映出了表面张力、水力直径、流动条件、热力条件对于换热的综合影响。结果表明,拟合出的微小通道中沸腾换热的新模型,适于预测水力直径3 mm以下的细管道中CHF（临界热流密度）点以前的换热系数。与实验数据比较,新模型预测的平均绝对误差为19.0%。     

三维竖直圆管内流动沸腾的数值模拟

沸腾传热及气液两相流动都是常见的物理现象,其流动形式及传热机理复杂.文章借助于CFX流体计算平台,模拟了水在三维竖直圆管内的过冷流动沸腾过程,给出管内流体状态参数的变化规律.得到沿管长的气相体积分数的变化规律,沿管长沸腾传热系数的变化趋势,明显地看到沸腾对传热的强化作用,得到径向液体温度分布情况.对过冷流动沸腾的内在机...     

CONVECTIVE HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF GAS IMPINGEMENT ON SMALL HEATED DEVICE IN LIQUID COOLANT BATH

Heat transfer characteristics of a small heated device have been investigated in a liquid bath with gas jetimpingement as function of gas flow rate,coolant temperature,liquid phsicochemical properties,heat flux,heat source size,ambient pressure and the distance between jet and heated wall.The experimental results show that the agitation of liquid caused by gas jet bubbles increases greatly therate of heat transfer,and the evaporation of coolant near the wall,which was due to the concentration differencebetween gas-liquid interface and bulk gas phase,gives additional enhancement of heat transfer.The rate ofevaporation related to the bubble growth was mathematically formulated.By using the simultaneous heat and mass transfer model,the convective heat transfer coefficient and masstransfer coefficient can be deduced from the experimental results.In addition,the local heat transfer coefficient and the distribution of evaporation heat flux on the smallheated surface are investigated mathematically and experimentally.     

强化平板热管传热性能的研究进展

平板热管作为一种高效紧凑的气-液两相传热器件,已被广泛应用于狭窄空间高热通量的散热场合中。为了提高平板热管的传热性能,研究人员从强化平板热管内蒸发/沸腾、气体输运、冷凝以及液体回流输运四个运行过程进行了研究。此外,工质的热物性和壳材的导热能力也影响着平板热管的传热性能,因此也得到了广泛关注。总结了强化平板热管内四个运行过程以及平板热管工质和壳材的研究现状和发展动态,并根据目前强化平板热管传热性能研究中所存在的问题,提出了进一步的研究方向,为未来强化平板热管传热性能的研究提供重要参考。     

Enhanced boiling of mixtures

The degradation in the mixture pool boiling heat transfer coefficient is demonstrated to be much different for an enhanced boiling tube than for an ordinary smooth tube operating under identical conditions, usually being substantially less pronounced. This phenomenon is explored in the present study for the High Flux tube with its thin, porous metallic enhancement layer. The reduced degradation in the enhanced boiling heat transfer coefficient is shown to be the result of a liquid Prandtl number augmentation of the liquid-phase convection process inside the porous matrix, which partially counterbalances the negative effect of mass diffusion on the thin film evaporation process in enhanced boiling. It is thus concluded that the existing mixture boiling correlations for conventional smooth tubes, which only include the mass transfer effect on evaporation, will not be able to correlate the mixture effect for enhanced surfaces.     

流态化固体颗粒对载气蒸发传热的强化

Heat transfer characteristics are studied for gas carrying evaporation with fluidized solid particles in a vertical rectangular conduit. Experimental results show that heat transfer of gas carrying evaporation is enhanced and the superheat of liquid in contact with heating surface lowers remarkably by introducing solid particles. Nucleate boiling on the heating surface is suppressed to a considerable degree. The mechanism of heat transfer enhancement by fluidized solid particles is analyzed with the consideration of collisions of solid particles with the boiling vapor bubbles.     

中药更年安浸取液汽液固三相流自然循环蒸发浓缩

引　言中药生产关键环节 (提取、分离、浓缩、纯化等 )的新技术示范工程研究是中药现代化的主要内容之一 ,国家许多部委也都将其列为“十五”中药现代化专项中的重要内容 ,这为化学工程领域的科研人员提供了用武之地[1] .浓缩是中药制剂原料成型前处理的重要单元操作 ,沸腾蒸发     

基于传热分区的直流蒸汽发生器换热性能仿真

针对直流蒸汽发生器二次侧复杂的流动与换热过程, 为准确研究其内热力参数空间分布规律, 将其分为预热段、过冷沸腾段、饱和核态沸腾段、强制对流蒸发段、缺液段、过热段, 基于分布参数法建立了直流蒸汽发生器一维均相流数学模型, 并自主开发了可实现自动分段计算的直流蒸汽发生器MATLAB仿真程序。仿真结果表明, 基于传热分区的模型能准确预测不同工况下壁温飞升的幅度、位置及各传热区域传热管的长度, 得到直流蒸汽发生器工作恶劣区域。所得结果可为预防直流蒸汽发生器超温爆管等事故提供理论支持。     

气体冲击液相中加热面的气化热阱模型

<正>很久以来,人们就认识到在液相中注入气泡可以产生强烈扰动,大在强化了对流传热和沸腾传热.不久前,C.F.Ma和Bergles侧进一步发现用异种气体快速冲击浸没在R-ll3中的微小加热壁面,其传热不但大为强化;而且可出现壁面温度低于液体冷却介质温度的“负温差传热”的奇异现象.此外,沈自求等最近亦发现,在蒸发过程中引入少量载气,可在气液界面上产生快速质量传递,使沸腾传热得到明显强化.此类现象的深入探讨对强化电子元件、蒸发器、原子能反应堆的传热均具有重要意义.