换热系数对容器器壁温差的影响

该文对介质在温度不同的容器壳壁中产生的温度场用FORTRA语言程序进行了差分求解，发现在其他条件不变时，壳壁径向温差随着换热系数的增大而非线性地增大，当换热系数足够大时，它的变化对壳壁的影响就逐渐显得较小。     

兼顾求解速度和精度的换热网络动态模拟方法

以换热器集总参数动态模型为基础,首次建立了基于Grossmann分级超结构的换热网络动态模型和求解方法,可自动识别换热网络结构并建立相应的求解策略,实现了换热网络的动态模拟。模型中考虑了流体温度变化对物性和换热性能的影响,有效地提高了换热网络动态解的求解精度;采用内外双层解法,提高了换热网络动态解的求解速度。实例应用表明,基于Grossmann分级超结构的换热网络动态模型及求解策略可靠、准确,能够获得扰动后换热网络中流体参数的真实变化过程,为换热网络的动态优化和控制奠定了基础。     

填料塔中二液相并流蒸发过程的实验研究

以异丁烷和水作为换热工质,对其在填料塔内直接接触蒸发换热过程进行了研究。2种工质都以液态形式从填料塔顶部进入,在填料表面并流换热,异丁烷吸热之后气化上升,最后从顶部离开填料塔。研究结果表明:在此蒸发换热过程中,二相液体间的对数平均温差及异丁烷气体的流量都对填料塔的体积换热系数有影响;体积换热系数与对数平均温差近似成负幂指数变化;异丁烷气体流量的增大则会使体积换热系数线性增大,而水流量的变化则对体积换热系数的影响不大。     

水/乙醇混合工质在硅基微通道中的流动与换热

以不同浓度的乙醇水溶液为工质,在5种不同几何尺寸的梯形硅基微通道中进行了层流流动与换热的实验研究。基于实验结果,分别得出了摩擦常数和平均Nusselt数的实验关联式。实验发现微通道的几何尺寸对微流体的流动与换热特性有着非常显著的影响,各通道中的换热随乙醇溶液浓度的变化而呈现不同的特性,而流动特性则不随溶液浓度的变化而变化。同时还发现在本实验参数范围内,入口段效应对流动与换热的影响都十分显著。     

梭式窑对流换热的模拟研究

在梭式窑空气动力模型上，采用不同规模的烽嘴，研究了烧嘴的流量与喷速对窑内对流换热的影响。提出了换热不均匀度的定义式，推导了入窑气体温度与换热不均匀度的关系，得到了梭式窑对流换热关系式。     

单相流体通过多孔金属换热器换热性能的理论分析

泡沫金属具有非常大的比表面积和良好的导热性能,在强迫对流情况下,具有很强的换热能力.通过建立泡沫金属在强迫对流的情况下的换热模型,得到了泡沫金属高度、孔密度、孔隙率和空气流速的变化对其换热性能的影响.分析结果显示:增大泡沫金属换热器的高度、孔密度、空气流速和减小孔隙率,都能提高换热器的换热性能;当这4个参数各自变化到一...     

并联双U形桩基埋管换热器热-力学特征的数值仿真研究

桩基埋管换热器（能量桩）作为土壤源热泵的末端换热装置同时需承担常规桩基功能。因此，除其换热性能应满足空调供暖负荷需求之外，其间歇交替从周围土壤取、放热所引起的桩基应力变化亦不应危及上部建筑结构的稳定性。为了深刻揭示能量桩的热-力学特征，联合使用Comsol和Abaqus软件建立了并联双U形桩基埋管换热器的三维动态数值仿真模型，利用现场实测结果验证了仿真结果的正确性，分析了桩基内部的动态温度分布、轴力分布以及桩身位移状况；进一步探究了四种不同桩基长径比、流速情况下的双U形埋管以及三种不同埋管形式的桩基换热器的换热性能和力学特征，揭示了出口水温和单位桩深换热量等动态换热性能以及桩身轴力和桩顶位移等力学性能参数的时变特性。结果表明埋管形式和桩基长径比对桩基埋管换热器换热和力学性能的影响较显著，流速的影响较弱；长径比和流速越大，埋管的换热能力越大，但进、出口水温温差也越大，由温度变化所引起的附加桩身轴力、桩顶位移以及侧摩阻力也相应增大。     

水基SiO2纳米流体沸腾换热特性

纳米流体作为新型换热介质可广泛应用于多个领域。现有研究结果表明导致纳米流体沸腾换热性能变化的因素主要在于纳米颗粒在换热表面的沉积、加热表面粗糙度、表面张力、内部能量传递、气泡形成条件等。对水基SiO₂纳米流体进行池沸腾实验研究,得到SiO₂/水纳米流体与纯基液-去离子水核态沸腾换热特性的区别,比较不同颗粒粒径对纳米流体换热特性影响。结果表明：对于低浓度纳米流体,添加纳米颗粒后流体的换热特性与纯基液在相同条件下进行核态沸腾时的换热特性有较大差异,不同粒径之间换热特性变化明显,随着粒径的增加呈非线性增长趋势,随着热通量增大纳米颗粒粒径对换热特性的影响趋势增大。     

水基SiO_2纳米流体沸腾换热特性

纳米流体作为新型换热介质可广泛应用于多个领域。现有研究结果表明导致纳米流体沸腾换热性能变化的因素主要在于纳米颗粒在换热表面的沉积、加热表面粗糙度、表面张力、内部能量传递、气泡形成条件等。对水基SiO_2纳米流体进行池沸腾实验研究,得到SiO_2/水纳米流体与纯基液-去离子水核态沸腾换热特性的区别,比较不同颗粒粒径对纳米流体换热特性影响。结果表明:对于低浓度纳米流体,添加纳米颗粒后流体的换热特性与纯基液在相同条件下进行核态沸腾时的换热特性有较大差异,不同粒径之间换热特性变化明显,随着粒径的增加呈非线性增长趋势,随着热通量增大纳米颗粒粒径对换热特性的影响趋势增大。     

电场分布对R123沸腾换热的影响

采用6种不同电极布置方式,进行了不同电势和热流密度下的R123池沸腾换热的试验研究。通过数值分析,计算了不同电极布置下换热面上的电场强度及分布。不同的电极布置,会导致换热面上电场强度和电场均匀性两方面的变化。结合试验和电场分布的计算结果,分析了电场均匀性、电场强度、热流密度与沸腾换热效果之间的关系。结果表明,在低热流密度下,电场分布对沸腾换热影响较大;而在高热流密度下,影响较小。电水动力学（EHD）强化换热效果是电场强度和电场均匀性综合作用的结果。     

环形通道内层流入口段换热及流体变物性的影响

采用SIMPLER算法对环形通道内二维定常轴对称入口段流动与换热进行了数值计算, 研究了两种边界条件下的层流流动与换热规律, 给出了不同Prandtl数以及半径比率下沿程Nusselt数的变化曲线,同时还给出了流体物性随温度变化对流动与换热的影响, 最后还拟合出了不同半径比率下平均Nusselt数的关联式.计算结果还表明,环形通道能强化传热,强化程度随半径比率减小而增大,且入口段的换热强化与其较高的径向速度有关.     

高温黄磷渣颗粒在余热锅炉内传热特性的模拟与实验研究

为了获得高温黄磷渣颗粒在余热锅炉内的传热特性，使用商用CFD软件Fluent研究高温黄磷渣颗粒在余热锅炉内的流动和换热问题，通过实验室实验研究渣粒流速、渣粒粒径、换热管间距对换热装置换热系数和热回收率的影响。结果表明：随着渣粒流速增加，换热装置的综合换热系数和热回收率逐渐增加；随着渣粒粒径增大，换热装置的综合换热系数和热回收率逐渐降低；随着换热管间距逐渐增加，换热装置的综合换热系数和热回收率逐渐降低。根据实验结果拟合了经验公式，为工程设计和应用提供借鉴。     

碳钢-水热虹吸管内部强化沸腾换热

研究了分流管结构对碳钢－水热虹吸管蒸发段内沸腾换热的影响，选择７种不同结构的分流管进行大量的实验和理论研究。结果表明：分流管结构尺寸对蒸发段沸腾换热有很大的影响，在相同的传输功率下，分流管的开孔率在３３％左右、管间隙在４．５ｍｍ左右强化沸腾换热的效果最佳，沸腾换热系数大约提高２～３倍。综合了大量试验数据利用多元线性回归分析整理出分流管强化沸腾换热的准则方程式。     

混合纳米流体的对流换热及热经济性研究进展

综述了混合纳米流体在换热器中的对流换热及热经济性的研究现状。介绍了对流换热性能参数(总传热系数、对流换热系数、Nu数)的影响因素及变化机理。对混合纳米流体在换热器应用中的热经济性(热效率、熵产、火用损失、第二定律效率)进行了分析。     

基于M-L湍流模型的浮空器强迫对流换热

外表面强迫对流换热是影响临近空间浮空器热控的重要因素，而流体的流动状态对强迫对流换热具有十分重要的影响。目前对浮空器外表面强迫对流换热的仿真研究多采用雷诺时均方程，将流动作为全湍流进行计算，且并未考虑转捩现象的影响。为了研究转捩现象对强迫对流换热的影响，首先通过在Reynolds数为1.14×10⁶情况下采用M-L转捩模型球体浮空器绕流得到的结果与实验结果以及采用Shear Stress Transfer（SST）k-ω、k-ε模型模拟结果进行对比分析，验证了M-L转捩模型在模拟球体浮空器强迫对流换热时的优越性。在验证数值模拟方法的基础上，分析了Reynolds数对球体浮空器强迫对流换热的影响。基于数值模拟得到的结果，在Reynolds数为10⁶～10⁸的范围内，拟合得到了球体浮空器强迫对流换热关系式。     

固体颗粒对池沸腾换热表面上结垢影响的机理分析

报道了固体颗粒对池沸腾换热表面结垢特性影响的实验研究结果。沸腾工质为ＣａＳＯ４水溶液，换热表面材料为紫铜，固体颗粒是０．５～１ｍｍ的玻璃珠。实验结果表明，在平表面池沸腾条件下引入固体颗粒只能在较短的运行时间内起到强化换热的作用。当运行时间较长时，不仅不能强化换热，反而因结垢而使得换热恶化。     

PVDF中空纤维换热管超疏水表面强化蒸气滴状冷凝传热

为了提高塑料换热管的传热性能，通过两步涂覆法制备了具有超疏水表面的复合塑料换热管。首先采用多孔PVDF中空纤维膜为支撑层，以导热材料纳米ZnO填充聚二甲基硅氧烷（PDMS）为皮层，制备了具有致密外表皮层的复合塑料换热管。其次为了强化蒸气的滴状冷凝传热，通过考察正硅酸乙酯含量，氨水含量等条件的影响，制备出了具有超疏水表面的PVDF复合塑料换热管。结果表明，所制备的换热管表面接触角可达154°，与熔融法及NIPS法制备的换热管相比，总传热系数可提高85.3%～147.3%。     

D型管内超临界CO2对流换热

D型管换热器应用于快速气冷堆超临界CO2循环中,对其对流换热特性研究显得尤为重要.通过计算流体力学软件FLUENT,对超临界CO2在竖直D型管中的对流换热进行了计算研究,并与相同当量直径的圆管进行比较.分析热流密度、质量流量、当量直径等参数对超临界CO2对流换热的影响.结果表明,冷却条件下,CO2流体主体达到临界温度前,局部换热系数达到最大值.CO2流量和通道当量直径的变化对传热具有较大影响,冷却水质量流量影响较弱.     

基于SiC-He的三氯化铝反应炉余热回收装置传热特性研究

针对三氯化铝反应炉内部反应热积累问题，设计了基于SiC-He的新型三氯化铝反应炉余热回收装置。并利用数值模拟方法，对比不同换热管进风口布置方案，上下排管交错进风能显著改善反应炉温度分布不均匀的问题。探究换热管横纵向间距大小对反应炉温度场的影响，确定纵向管间距取值范围为200～300 mm，横向管间距取值范围为250～300 mm。基于正交试验进行分析对比，第1列换热管风速大小对温差影响最大，其次为第3列，第2列换热管风速对温差影响最小。     

熔盐吸热管非稳态对流换热特性

实验研究了高温熔盐吸热管的非稳态对流换热特性。研究发现：加热热通量与熔盐流量变化将引起吸热管内熔盐的非稳态对流换热过程,熔盐出口温度与管壁温度变化趋势一致但变化速度较慢。熔盐进口温度越低时,熔盐黏度越大,非稳态过程进行得越慢;热通量变化量增大时,温度变化速率加大,但非稳态持续时间变化不大;熔盐流量变化的影响最为显著,熔盐流量增大时,非稳态过程显著加快。吸热管有保温层时,熔盐的非稳态对流换热特性与无保温层时基本一致,但管壁温度相对较高。