声空化污水换热器的防除垢与强化换热实验

为解决污水源热泵系统中污水换热器结垢导致的热阻增大、传热效果恶化问题,将声空化技术引入污水换热器中.搭建声空化污水换热器的防除垢与强化换热动态实验台,研究防除垢与强化换热的数学模型,对不同影响参数下污水换热器换热管的污垢增长特性和防除垢规律以及强化换热效果开展实验研究.结果表明:换热管结垢量、结垢率、积垢速率及污垢厚度均随污水流速的降低而增大,最大结垢量为106 g,结垢厚度0.54 mm,积垢速率为12.6 kg/(m~2獉h);除垢率随流速及声空化作用时间的增大而增大,但非一直增大,最大除垢率达85.7%;污水黏度对各项指标影响巨大且流速越小影响越大;换热管的传热系数及其提高百分比均随声空化作用时间、污水温度以及污垢含水率的增加而增大,最大提高百分比达53.4%.故声空化污水换热器防除垢与强化换热具有一定的可行性和高效性,对节能减排具有重要意义.     

声空化——声化学反应的主动力

本文介绍了产生超声效应的几种物理机制,其中最重要的是空化机制,阐述了影响声空化的物理因素及声化学反应的几种类型,同时介绍了超声技术应用的新进展。     

声加工技术及其参数的检测与控制

介绍了功率超声应用于生物材料处理方面的研究背景;揭示了"超声空化效应(cavitation)"的本质;提出了一种通过检测声化反应效果来估计声空化率的方法;为了提高超声波对介质的作用效率,研究了提高声空化率的多种途径和方法,特别是超声场的参数(频率、功率密度、波型等)对声空化率的影响和调节方法.结合超声强化萃取中药技术的推广应用,验证了文中所述方法的先进性和实用性.     

声致毛细效应的研究

通过对高、低频超声波的声致毛细效应（指毛细管内的液体在声空化场中不寻常的上升现象,是伴随空化而出现的冲击波的结果^[1]）实验研究,从理论上分析了产生这一效应的主要原因。     

管内插入物强化传热及除垢的研究进展

介绍了内插物强化传热技术的特点,运用了场协同理论来解释其强化传热的机理,主要是速度矢量场和热流矢量场之间的协同对传热过程的影响。总结了近年来研究者们对管内插入扭带强化传热和除垢的研究结果及进展,并对将来的研究工作提出了建议。     

内插动态叶轮式扰流元件对管内传热影响的实验研究

以边界层理论作为指导,探究换热管内插入扰流元件后的强化传热情况及能耗分析.实验开发了一种新型动态叶轮式扰流元件,探究叶轮个数对传热效果的影响,并与光滑空管作对比实验,考察扰流效果及换热情况.实验结果表明:新型动态叶轮式扰流元件具有较好的强化传热效果.     

多孔硅的半峰全宽小于3.8 nm的针形发光峰

通过改变电化学腐蚀生成多孔硅膜的工艺条件,研究它的发光峰形状的变化.从实验上观测到多孔硅膜的针形发光激发谱和发射光谱,其半峰全宽均小于3.8nm.声空化所引发的特殊物理、化学环境为制备高效发光的多孔硅提供了一条重要途径.实验结果表明,声空化处理对于改善多孔硅的微结构,提高发光效率和发光稳定性都是一项非常有效的技术.     

水力空化及其在生物资源领域中的应用研究进展

水力空化作为液体特有的现象,其本质属于相变过程,相变产生的空化泡在溃灭瞬间引起的空化效应,除广泛应用于水处理领域外,还被用于生物资源领域中.文章对水力空化的概念、优点、产生机理和空化判据,及其近年来在生物资源领域中的研究与应用新进展等进行了概述;最后提出,水力空化相比于超声空化能耗更低、能效更高和规模放大更易,其作为一种新型过程强化手段在生物资源领域的应用是其重要的研究方向,同时也将具有更广阔的的应用前景.     

声化学氧化在污水净化中的研究进展

对近年来声化学氧化在污水净化中的研究进展作了比较全面的综述，介绍了声化学氧化反应的原理，特点，影响因素以及目前所取得的研究成果。超声空化作用是声化学反应的主动力，影响声化学反应的主要因素有：超声功率强度，超声波频率，声能密度，物系性质，反应器结构等，实用性和协同性（与其它水处理技术联合）是声化学氧化今后主要的两个研究方向。     

空化噪声频谱分析及空泡信息预报

给出了空化噪声频谱与空泡某些物理信息的关系。通过原型实验，对空化噪声作低额窄带谱分析，指出额谱分析技术可以用来判断空化现象的存在，进而予报空泡的某些重要信息。     

超声波强化液－固传质的机理研究

探讨了超声波对液－固体系传质的影响．根据液－固体系的超声波空化特性，对超声波强化液－固传质的机理作了初步说明。指出超声波对液－固体系传质的影响归因于以下三个方面：（１）固体表面的清洗；（２）固体表面的侵蚀与剥蚀；（３）液体的微观搅动。超声波产主的传质强化作用与空化或声流现象有关．     

自激振荡脉冲对流换热的实验研究

将Helmhotz共振腔应用于换热器来增强换热是一种新的强化换热方法。本文作者通过实验研究了Helmhotz共振腔对换热器的换热强化效果,分析了各种参数对换热效果的影响,得到了对流换热系数及换热强化比随流速的变化规律,结果对工程设计及进一步的研究具有重要的指导意义。     

Analysis of solid-liquid phase change heat transfer enhancement

Solid-liquid phase change processes have two important features: the process is an approximately isothermal process and the heat of fusion of phase change material tends to be much greater than its specific heat. Therefore, if any phase change material adjacent to a hot or cold surface undergoes phase change, the heat transfer rate on the surface will be noticeably enhanced. This paper presents a novel insight into the mechanisms of heat transfer enhancement induced by solid-liquid phase change based on the analogy analysis for heat conduction with an internal heat source and solid-liquid phase change heat transfer. Three degrees of surface heat transfer enhancement for different conditions are explored, and corresponding formulae are written to describe them. The factors influencing the degrees of heat transfer enhancement are clarified and their effects quantitatively analyzed. Both the novel insight and the analysis contribute to effective application of phase change heat transfer enhancement techniq     

Convective heat transfer enhancement of laminar flow of latent functionally thermal fluid in a circular tube with constant heat flux: internal heat source model and its application

Latent functionally thermal fluid is a kind of new two-phase fluid, in which phase change material is microencapsulated and suspended in a conventional single-phase heat transfer fluid (fig. 1). Such a slurry is of much larger apparent specific heat than conventional single-phase fluids during the phase change period, which enhances the heat transfer rate between the fluid and the tube wall. The flow rate and pump power required can be reduced evidently by using the slurries …     

Flow mechanism and heat transfer enhancement in longitudinal-flow tube bundle of shell-and-tube heat exchanger

The flow disturbance and heat transfer mechanism in the tube bundle of rod baffle shell-and-tube heat exchanger were analyzed, on the basis of which and combined with the concept of heat transfer enhancement in the core flow, a new type of shell-and-tube heat exchanger with combination of rod and van type spoiler was designed. Corresponding mathematical and physical models on the shell side about the new type heat exchanger were established, and fluid flow and heat transfer characteristics were numerically ...     

切应力作用下的层流饱和蒸发降膜流动和传热模型

处于切应力作用下的层流饱和蒸发降膜流动,具有广泛的工业应用价值和潜在的应用前景。基于力平衡和能量守恒原理,建立了在同向或反向切应力作用下层流饱和蒸发液膜传热特性的物理模型,推导出无量纲液膜厚度和表面传热系数与流动长度、界面切应力、界面对流换热强度、雷诺数间的非线性关系式,为从理论上揭示层流饱和蒸发液膜的传热机理提供了一种可供分析的数学模型。     

液氢和液氮绕水翼空化流动特性分析

为分析液氢和液氮两种低温流体介质的空化特性,通过对CFX软件二次开发,将Schnerr-Sauer空化模型和液氮、液氢随温度变化的物性参数嵌入到CFX求解代码中,同时耦合求解考虑汽化潜热影响的能量方程,从而在考虑热力学效应条件下,开展了液氢和液氮绕水翼空化流动的三维数值模拟研究,并将计算结果与试验数据进行对比,验证了数值方法的有效性.计算结果表明,热力学效应对液氢空化区域压力和温度参数变化影响更显著,在液氮空化核心区域内液相体积分数比液氢中的更小,在空泡尾部闭合区域从汽相向液相转化迅速.汽-液两相间质量传输特性可作为评估空化区域内温度、压力以及相体积分数分布的有效依据.     

内螺纹管内流动传热特性研究进展

内螺纹管作为一种高效的节能元件已在动力、航天、电子等领域广泛应用,为进一步促进内螺纹强化传热技术研发,对近30年来内螺纹管内流动传热研究进行了综述,内容涉及内螺纹管内流动传热机理、传热规律、传热恶化及预报等.