Condensation on vertical porous metal fins

The problem of condensation of vapors on a porous plate fin is formulated and the dimensionless heat transfer coefficients are found to be dependent on two system variables, viz., the fin and the porosity parameters. Numerical simulations indicated that the condensation heat transfer coefficients for a porous fin are larger than those for a non-porous one of similar cross-section. For design purposes, a dimensionless equation for predicting the mean condensation heat transfer coefficient is proposed. The significant increase in the condensation heat transfer coefficient suggests that the condenser section of a flat plate heat pipe can be made more efficient in operation with the use of porous plate fins instead of impermeable fins of similar cross-section.     

竖直翅片间液桥体积计算模型

管翅式换热器在析湿工况下会在翅片间形成大量液桥,液桥体积会影响换热器中冷凝水的排出。提出一种将液面弯曲线沿液桥三相接触线积分的方法计算竖直翅片间液桥体积,其中液桥三相接触线采用椭圆方程描述,液面弯曲线模型基于Young-Laplace方程的计算结果拟合得到。通过液桥三相接触线与液面弯曲线观测实验对提出的液桥体积计算模型进行了验证,结果表明,95%的计算结果与实验的误差范围在±15%内,平均误差为7.12%。     

扰流柱协同螺旋片强化套管换热器壳侧换热

对于内管外壁安装有螺旋片的套管换热器的壳侧,在螺旋片所形成的螺旋通道中心,沿螺旋方向周期性地布置扰流柱以进一步提高其换热性能,对这种扰流柱协同螺旋片强化的换热器的换热特性进行了实验研究,应用场协同理论分析了其强化机理。结果表明,在Re=4000～14000范围内,扰流柱协同螺旋片强化的换热器的传热系数为相同螺距下只安装螺旋片的换热器的1.53～2.53倍,为光滑内管换热器的3.08～4.87倍。在相同质量流量、相同压降及相同泵功条件下,扰流柱协同螺旋片强化的换热器的综合换热性能明显好于相同螺距下只安装螺旋片的换热器及光滑内管换热器;在相同压降及相同泵功条件下,保持螺距不变,安装扰流柱比螺距减小一半的综合换热性能更好;单位螺距内安装奇数个扰流柱比安装偶数个扰流柱略好。扰流柱的安装增大了径向速度,使温度场与速度场的协同效果更好,从而提高了换热效果。     

非共沸混合工质的冷凝强化传热研究

在花瓣管螺旋隔板冷凝器,低肋管螺旋隔板冷凝器上,对作为替代工质的非共沸混合物R407c的传热性能进行了试验研究。结果表明,花瓣管螺旋隔板冷凝器具有十分优越的强化传热性能,在相同的热流密度下,花瓣管螺旋隔板冷凝器的总传热系数是低肋管螺旋隔板的1.25-1.7倍,是板式冷凝器的1.35-2.1倍;低肋管螺旋隔板冷凝器的总传热系数也为板式冷凝器的1.1-1.25倍。     

板翅式换热器平直翅片表面流动及传热特性

为了提高板翅式换热器的换热性能,采用CFD数值模拟方法,研究了翅片结构参数和入口Re数对板翅式换热器平直翅片的表面传热与流动阻力特性的影响。研究结果表明:当流体被加热时,翅片通道内部靠近固体壁面的流体温度较高,通道中心主流体区温度较低。流体在翅片通道内的温度分布呈一定梯度,靠近一次表面的流体温度梯度较大,而靠近二次表面的流体温度梯度较小。随着翅片高度和翅片间距的增加,平直翅片的表面传热因子和摩擦因子增大。而且,增加翅片的厚度,可在一定程度提高其换热性能,但翅片厚度存在一个最优值。研究结果可为板翅式换热器的优化设计提供理论指导。     

三种内翅片管管内流动与换热特性

在恒热流边界条件下,对以空气为工质的分别带有3种不同纵向内翅片换热管的流动与换热特性进行了实验研究,实验管带有堵塞芯管.3种不同的纵向内翅片为：平直翅片、带有突起的翅片以及波纹形翅片.得出了所测参数范围内的换热与阻力的实验关系式.采用两种不同的标准对所测3根换热管的综合换热性能进行了评价,结果表明,带有波纹形内翅片的换热管在两种评价标准下均表现出了优异的综合换热性能.     

平板热管散热技术研究进展

平板热管作为一种新型的热管技术,具有热导率高、均温性良好等优点,成为解决电子散热问题很有前途的技术之一。本文介绍了平板热管散热工作原理,并在综述国内外有关加工制作、毛细结构、热源布置及数值模拟研究的基础上,提出了平板热管下一步的研究趋势。     

Combined effects of internal heat generation and buoyancy force on boundary layer flow over a vertical plate with a convective surface boundary condition

This paper considers the effect of buoyancy force and internal heat generation on laminar thermal boundary layer over a vertical plate with a convective surface boundary condition. We assumed that left surface of the plate is in contact with a hot fluid while a stream of cold fluid flows steadily over the right surface with a heat source that decays exponentially. Using a similarity variable, the steady state governing non‐linear partial differential equations have been transformed into a set of coupled non‐linear ordinary differential equations, which are solved numerically by applying shooting iteration technique together with fourth order Runge–Kutta integration scheme. The effects of Prandtl number, local Biot number, the internal heat generation parameter and the local Grashof number on the velocity and temperature profiles are illustrated and interpreted in physical terms. A comparison with previously published results on special case of the problem shows excellent agreement. From our results, an overshoot of fluid velocity within the boundary layer is observed due to combined effect of buoyancy force and internal heat generation, in addition, internal heat generation causes thickening of thermal boundary layer. © 2011 Canadian Society for Chemical Engineering     

翅片板式传热器双流道传热与流动数值模拟

焊接型板式传热器的紧凑性好、质量轻、传热性能好、初始成本低等优越性已越来越被人们所认识,因此人们纷纷对板式传热器内流动状态和传热机理展开研究。鉴于此,本文运用数值模拟软件Fluent对全焊接翅片板式传热器双流道进行模拟,在此基础上又进行了实验研究及实验数据与数值模拟的对比分析,得出不同结构参数和操作参数下翅片的传热系数和压力降,并分析翅片高度和翅片间距对翅片传热性能与流动阻力的影响。结果表明：①固定冷侧的入口速度和温度,热侧的传热系数和压降随之热侧入口速度增加而增大;②板间距一定时,翅片高度并非越高传热性能越好;③翅片间距越小,传热性能越好。     

On MHD heat and mass transfer over a moving vertical plate with a convective surface boundary condition

In this paper, the magnetohydrodynamics (MHD) boundary layer flow with heat and mass transfer over a moving vertical plate in the presence of magnetic field and a convective heat exchange at the surface with the surrounding has been studied. The similarity solution is used to transform the system of partial differential equations, describing the problem under consideration, into a boundary value problem of coupled ordinary differential equations, and an efficient numerical technique is implemented to solve the reduced system. The results are presented graphically and the conclusion is drawn that the flow field and other quantities of physical interest are significantly influenced by these parameters.     

热管换热器的计算机辅助设计

介绍了用计算机进行热管换热器辅助设计的基本方法.软件的需求分析以及程序模块的划分和实现;还着重介绍了几个重要模块的实现方法.这几个模块使热管换热器的设计及软件本身的使用具有它独自的特色.这些方法以前未见实现过。使用计算机给热管换热器的设计带来了很大的效益。     

双面翘片板式空气预热器在导热油炉上的应用

为解决丙烷脱沥青装置导热油炉热管式空气预热器存在积灰严重、露点腐蚀和快速失效的问题,分析其原因,采用了双面翘片板式空气预热技术的解决方案。改造后,烟气外排温度从179℃降低到138℃,热空气温度从112℃升高到179℃,热效率从85.45%提高到90.74%,多回收烟气余热847.13 kW,每年节能26.69 GJ,节约燃料费用57.3万元。     

LED平板热管散热系统的性能分析

设计了一种平板热管,使用氧化-脱水法和分子自组装法分别对铜基底进行亲水、疏水薄膜的制备,通过测量接触角直观地表征其亲水、疏水性能,亲水薄膜的接触角仅为9.3°,疏水薄膜的接触角达到了153°。基于表面改性后的平板热管的特点设计了4种LED散热系统进行对比实验测试,并采用热线型法和热阻分析法对比分析各散热系统的性能。在4种散热系统中,极限散热功率最大的为平板热管-强制对流复合散热系统,其极限散热功率为55 W。     

板翅式换热器零件的无碱清洗

在铝制板翅式换热器的生产中,一般零件脱脂采用的是碱蚀酸洗工艺,而本项目采用的是碳氢真空清洗和超声波中性水基清洗,使零件的残留油分由以前的小于20 mg/m2降至现在的5 mg/m2以内,规避了板翅式换热器由于零件清洗质量的不稳定带来的钎焊质量的不稳定的高风险性,为大截面、高压板翅式换热器和开发、研制扫清了障碍。     

变孔隙毛细芯平板热管性能

毛细芯是热管的核心部件,单一均匀孔隙毛细芯往往难以同时兼顾高性能热管对于毛细抽吸力和渗透率两方面的需求,变孔隙毛细芯则可以根据需要分别设置变化的内部孔隙分布,同时满足所需要的毛细抽吸力和渗透率。本文以纤维毡为主要材料制备不同孔隙分布的变孔隙毛细芯,搭建变孔隙毛细芯平板热管实验台,通过实验研究毛细芯的孔隙分布等参数对平板热管的启动性能和传热性能的影响,研究结果表明：含有变孔隙复合毛细芯的平板热管比含均匀孔隙毛细芯的平板热管性能更好,启动所需的时间更短,热管的传热性能也更好。其他条件相同,倾斜角度为45°时,回流方向孔径递减毛细芯平板热管能承受的加热功率比均匀毛细芯平板热管高约2W,比重力热管高3～4W。     

制冷空调用冷凝强化传热技术研究进展

管内冷凝与管外冷凝的风冷与水冷冷凝器是制冷空调系统中的重要部件。文中介绍了近期国内外冷凝强化传热技术的研究进展,包括管内冷凝与管外冷凝强化换热。简述了典型的冷凝强化传热元件的开发与应用,并对其强化传热性能进行了比较。     

用于空调能量回收的板式脉动热管换热器

为提高脉动热管换热器在空调系统排风能量回收中的换热效率,提出了一种新型并联槽道板式脉动热管及由其组成的换热器。首先对单片热管在空调排风夏季工况下的能量回收情况进行了传热性能实验研究,影响因素包括槽道当量直径、充液率、工质种类、风速、风温、微倾角;然后对一组由7片热管顺排形成的板式脉动热管换热器的换热效率进行了计算。研究表明：新型板式脉动热管的适用工质为R141b,最佳充液率为25%;传热性能随新风温度及风速的升高而增强,新风、排风温差小于6℃时热管不启动;随风速增加,换热量增加,但换热效率有所降低;给定工况下板式脉动热管散热器的换热效率为44.1%;微倾角可使空调能量回收系统在保证良好换热效率的同时实现换季不换向,热管安装宜采用+2°左右的微倾角。     

一种新型板翅式换热器气液分配器分配特性的敏感性分析

两相流动分配不均是影响板翅式换热器换热效率的主要因素。传统的"先混合,后分配"方法不能解决在导流翅片中流向突变时气液分离引起的气液两相流体分配不均问题,因此采用"先分配,后混合"的理念提出了一种新型的气液分配器,气体和液体分别从各自的通道进入分配器,在分配器内均匀混合后进入换热器的翅片换热通道进行换热。通过对分配器内部流场的数值模拟,发现:分配器的气液分配不均匀度随流量的增加而增加,且不均匀度受液相流量的影响比气相大。该气液分配器的气液分配不均匀度相比传统封头结构降低了一个数量级,能够有效改善板翅式换热器层间通道的气液分配特性,提高板翅式换热器的换热效率。     

竖壁自储水式蒸馏器空腔自然对流换热及产水特性

引言利用太阳能进行海水淡化是解决淡水短缺的重要途径之一。世界范围内对此课题展开了多方面的研究,最具代表意义的是太阳能多效蒸馏技术以及露点蒸馏技术。太阳能多效蒸馏技术由于具有结     

H型翅片管湿烟气对流冷凝传热的数值模拟研究

通过数值计算对湿工况下的H型和圆型翅片管换热器通道内充分发展段的对流冷凝传热特性进行模拟研究。计算采用压力与速度耦合的SIMPLER算法,湿烟气流速范围为1~5 m/s,水蒸气质量分数范围为5%~13%。讨论了不同入口速度、水蒸气质量分数对H型翅片管和圆型翅片管传热传质系数、传热量、冷凝水流量和翅片效率的影响,并进行定量比较分析。计算结果表明,H型翅片管的传热能力强于圆型翅片管,但冷凝生成量较圆型翅片管小,同时H型翅片管的总翅片效率和潜热翅片效率小于圆型翅片管。