低温工况下结霜对翅片管蒸发器性能影响研究

翅片管蒸发器的结霜将增加空气压降，增大传热热阻，从而直接影响到蒸发器的效率及空气侧平均换热系数，本文就低温工况下，结霜对蒸发器性能的影响进行了测试研究，为翅片管蒸发器的设计应用提供了重要依据。     

结霜工况下空温式翅片管气化器传热试验研究

为深入掌握低温液体在空温式翅片管汽化器内的气化情况以及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律,以液氮为介质进行了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化试验。通过热电偶和刻度带分别对翅片管上不同位置的温度和霜层厚度进行了测量,并分析了翅片管表面霜层的生长规律及翅片管内低温液体的流动特性。结果表明:气化器表面结霜过程受冷表面温度影响较大,冷表面温度越低,结霜速率越大,霜层越厚。结霜工况下的气化器工作状态分预冷和稳态两种工作状态。预冷工作状态低温液体进入气化器后迅速气化,其过程包含气液两相和单气相两个换热段。稳态工作状态低温液体在气化器内气化经历单液相、气液两相、单气相三个换热段,单液相段翅片管表面结霜最为严重,单气相段翅片管表面无霜晶形成。因此认为,可通过分状态分段设计空温式翅片管气化器从而减弱结霜对翅片管传热的影响,提高气化器换热效率。     

R22替代工质回热循环的性能分析

R22的替代工质的制冷性能通常比R22差，采用回热循环是改善循环性能的一种方法，但是增加回热器会带来成本的增加，而且不同的制冷剂在回热循环中的COP及容积制冷量的变化也是不同的。针对上述问题，分析回热循环的特性和6种制冷剂（R290，R1270，R134a／R1270（0．45／0．55），R134a／R290（0．6／0．4），R407C和R410A）在回热循环中的容积制冷量和COP的变化特点。研究结果表明，R134a,／R1270，R290和R134a／R290系统使用回热器后，性能改善较大，R410A系统只有在高冷凝温度、高过热度时才有必要使用回热器，其余替代工质系统使用回热器，其系统性能改善不明显。     

用于低温存储系统的多层绝热性能分析

真空多层绝热的性能好坏直接影响到低温贮箱的安全性。根据修正的Lockheed模型,计算冷边界温度、热边界温度、层密度等对均匀层密度多层绝热性能影响,并对三区域变密度的多层绝热性能进行分析,最后针对在轨、地面状态时对低温贮箱漏热方面的要求提出采用复合多层绝热的概念,得出复合多层绝热具有优良的隔热性能。     

基于纤维模型的型钢混凝土组合剪力墙滞回性能分析

为更深入研究型钢混凝土剪力墙的抗震性能,在已有该类剪力墙滞回性能试验结果基础上,采用OpenSees软件中非线性纤维梁-柱单元进行低周往复加载的数值模拟,通过直接在截面层次定义非线性剪切恢复力方法模拟纤维截面的抗剪。计算结果与试验结果总体吻合较好,表明该纤维模型法能较好模拟型钢混凝土剪力墙的抗剪承载力、捏缩效应及刚度退化。该方法可为此类结构体系的弹塑性分析提供参考。     

冻干机冷阱传热性能实验研究

对影响冻干机冷阱传热性能的两个因素(冷阱盘管壁面温度和结霜厚度)进行了实验研究。实验研究表明冷阱壁面温度越低则冷阱捕集效率越高;随着霜层厚度的不断增加,传热性能将不断下降。对影响冷阱传热的另一个因素-真空度,进行了理论分析,认为随着冷阱真空度的提高,换热强度不断降低,直至可以不考虑换热。     

型钢混凝土异形柱框架滞回性能分析

为研究型钢混凝土(SRC)异形柱框架的滞回性能,对3榀框架模型进行低周反复加载试验,结果表明:SRC异形柱框架的滞回曲线饱满对称,耗能能力较强;实腹式配钢框架的抗震性能比空腹式更为优越。基于OpenSees系统对SRC异形柱框架的滞回性能进行有限元分析,计算结果与试验结果符合较好。根据试验及有限元模拟结果,得到SRC异形柱框架的骨架曲线模型和卸载刚度退化规律,进而建立其恢复力模型,为该新型结构体系的弹塑性分析提供参考。     

翅片对相变炕传热性能的影响分析

为提高相变炕的传热性能,提出了在相变炕内部添加高导热金属翅片的优化方案。通过数值模拟计算,分别探究了翅片的长度、厚度及数量对相变炕传热性能的影响。研究结果表明,翅片的长度及数量对相变炕传热性能影响显著,当炕体基本单元内翅片长度为30mm,数量为2根时,其对炕体传热增强效果最优,相较于空白对照组,添加翅片后,上炕面最大放热功率可以增大19.54%,上炕面平均温度可提升10.36%,上炕面与相变材料间的温差缩小27.36%。而翅片厚度对炕体传热性能的影响不明显。     

拔榫状态下直榫节点滞回性能有限元分析

榫头部分拔出是现存古建筑木结构榫卯节点的典型残损类型之一,对榫卯节点的滞回性能及整体结构的抗震性能有很大影响。以易于发生拔榫的直榫节点为研究对象,通过分析其在拔榫状态和未拔榫状态下的荷载传递机制,发现两者的受力机理相同。基于此建立了未拔榫状态下直榫节点的有限元分析模型,其弯矩-转角滞回性能模拟结果与已有试验结果的对比分析表明,所建有限元模型可行。在此基础上,通过定义拔榫程度为0、1/10、2/10和3/10,分析了拔榫量对直榫节点滞回性能的影响规律。结果表明:随着榫头拔出量的增大,节点的承载能力降低,变形能力变弱,抗震性能也有着不同程度的退化。所建有限元模型及其分析结果能够为拔榫状态下单向直榫节点的抗震分析及其震后修复加固提供有利参考。     

圆柱型翅片管换热器变工况传热性能模拟与分析

基于分排参数模型,本文建立了圆柱型翅片管换热器的性能仿真计算模型,对换热器的传热性能进行计算,并进行实验验证。结果表明:换热量的平均相对误差最大,为6.31%;出风干球温度的平均相对误差最小,为0.61%。计算所得各性能参数与实验值吻合良好。根据仿真模型,对不同制冷工况下的换热器进行计算,研究了循环风量、水质量流量、进风干球温度以及进水温度的变化对换热性能的影响。分析换热器的变工况特性可预测其非设计工况下的换热性能,并为换热器的运行工况调节提供依据。     

三角形波纹板式溶液热交换器传热特性研究

为了解三角形波纹板式溶液热交换器的传热特性，通过对其物理数学模型的求解，并与平板式溶液热交换器相对比，得到了三角形波纹板式溶液热交换器的流动、传热特性以及不同溶液流速对其传热性能的影响。研究三角形波纹板式溶液热交换器的波纹形状对其流动、传热性能的影响，得到波纹长度、波纹夹角与换热器的传热系数、换热器内流体压降的关系，其结果可为溶液热交换器的设计与优化提供依据与理论指导。     

部分负荷下的壳管式换热器性能

通过详细的计算数据对几种不同类型的壳管式换热器在不同条件下部分负荷时的性能做出分析和比较从中得出结论，并从冷水机组的长期运行费用方面对空调系统的设计提出建议。     

溴化锂吸收式制冷系统溶液热交换器的传热性能研究

以板式溶液热交换器为例，建立物理数学模型。通过对模型的求解，得到溶液热交换器在不同流速下的传热特性。计算结果表明，提高溶液热交换器中的溶液流速可以提高其传热系数，但会导致溶液的进出口温差减小，使溶液间换热不充分。设计溶液热交换器时可根据设计要求与文中计算结果选择不同的溶液流速。     

冷氦增压系统换热器换热性能研究

为研究各种流量工况下冷氦增压系统中换热器的换热性能和压力损失,开展了冷氦增压系统搭载发动机试验和数值仿真研究,研究结果表明通过换热器的冷氦气体流量增大,换热器的出口温度降低且对换热器压力损失增加,数值仿真结果与试验结果吻合较好,换热器性能试验研究为提升冷氦增压系统工作性能打下基础。     

干式风机盘管翅片管换热器流动换热的数值模拟与试验对比

利用CFD软件对干式风机盘管翅片管换热器空气侧的流动和换热特性进行数值模拟。同时,将模拟结果与试验数据进行对比分析,结果表明数值模拟计算方法是可行的,可为干式风机盘管产品的优化设计提供参考。     

板翅式换热器的传热计算

介绍了板翅式换热器的结构形式,通过传热方程式推导出了翅片效率、表面效率以及流动阻力的计算公式,为板翅式换热器的计算提供依据。     

冷氦换热器低温换热试验研究

为验证采用液氧对冷氦加温的可行性,研究光管、整体翅片管两种形式的换热器在不同流量、压力下的换热性能,开展了冷氦换热器的原理性试验和数值仿真研究.研究结果表明:相同工况下,整体翅片管换热效果比光管好很多,整体翅片管对强化换热效果明显,数值仿真结果与试验结果吻合较好.     

三个关键几何参数对人字形波纹钎焊板式换热器换热性能影响的分析

以水-水热交换器为例,以CFD模拟软件为手段,以κ-ε模型为基础构建人字形波纹板式换热器模型,并系统分析波纹倾角、波纹深度、波纹间距这3个重要几何参数对换热器内部温度场、压力场、流场及平均努塞尔数和流动阻力的影响。研究结果表明,触点是板间换热效果最好的点,触点的扰流作用使流体在触点周围湍流程度最高,传热得到强化,这也是板式换热器内流体在雷诺数较低时发生湍流的主要原因;另一方面,流体经过触点后压力损失较大,是产生阻力损失的主要原因。波纹倾角是最重要的一个影响参数,最优波纹倾角在60°附近,此时换热效果较好而阻力尚未达到最大;波纹深度增加,平均努塞尔数增大,换热效果趋于好转,板间压力降也逐渐降低。但随着波纹深度的增加,结垢的倾向也会增加,因此较为合理的波纹深度应该在4～5mm之间;在给定的边界条件下,通过计算所得的波纹间距与波纹深度之比在3～4范围内时换热器性能较好。     

管壁厚度对平行流换热器性能的影响

根据已有的实验数据,建立扁管的（当量直径为0.199~1.923mm）三维数值模型,分析平行流换热器中管壁的轴向导热及扁管的内外壁温差对换热的影响程度。结果表明：Re数较低时（Re=185）,忽略管壁的轴向导热对Nu数的影响很大,使Nu数值偏小,偏差最高达50%以上;Re数较高时（Re=8 166）,用扁管的外壁温度代替内壁温度,同样也会使Nu数值偏小,偏差高达55%以上。故平行流换热器中管壁厚度对换热的影响不能忽略。