烧结型多孔管管内流动沸腾传热数值模拟

建立了烧结型表面多孔管多孔层的理论模型,应用Fluent软件对去离子水在烧结型表面多孔管和光滑管竖直管内的流动沸腾进行数值模拟,得到了不同流速下的气相体积分布云图和压力场云图,并利用场协同原理分析了管内的速度、温度场.结果表明,烧结型表面多孔管具有良好的强化沸腾传热性能.同时并未大幅度增加管内压力降.此外还分析了不同体...     

复合粉末多孔表面管的沸腾传热

采用管内去离子水加热管外丙酮沸腾的方法对复合粉末多孔表面管的沸腾传热特性进行了实验研究,获得了沸腾传热系数和K值随温度和几何参数的变化情况,并与国内几种多孔表面管的实验结果进行了比较,同时对多孔管的抗垢性能进行了分析.实验结果表明,多孔层孔隙率对沸腾传热系数的影响最大,多孔管的沸腾传热系数是同类型的光滑管的14倍,多孔管具有一定的抗垢性能.所得结果为该种类型多孔管的工业化应用提供了科学依据.     

火焰喷涂型表面多孔管的性能研究

对比了火焰喷涂型表面多孔管和烧结型表面多孔管的制造方法,分析了这两种表面多孔管多孔涂层的表面形貌和涂层结合强度的差异,并对火焰喷涂型表面多孔管的沸腾传热性能进行了实验研究。     

烧结型多孔管的污垢特性

在恒热流密度情况下,以CaSO₄溶液为介质,研究了烧结型多孔管在池沸腾过程中的污垢特性。结果表明：与光滑管相比,多孔管在不同浓度的CaSO₄溶液中都具有阻垢特性,浓度增大污垢热阻的渐近值增大,但当浓度增大到一定程度后,污垢曲线由渐近线型过渡到直线型。通过对两种换热管表面和污垢表面的扫描电镜（SEM）分析,对多孔管的阻垢机理进行了解释。发现多孔表面的CaSO₄晶体形状为六棱柱体,晶粒更加细小,约为光滑表面晶粒尺寸的1/2.5,且污垢层更薄。     

表面多孔管用于硫酸锰溶液蒸发的研究

在恒温差传热条件下,以MnSO_4·H_2O水溶液为介质,研究了机械加工表面多孔管在蒸发过程中的传热和抗结垢性能。实验结果表明:在实验的传热温差和溶液浓度范围内,表面多孔管的沸腾传热系数为光滑管的2～3倍,表面多孔管的抗结垢性能也明显地优于普通光滑管。     

铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及其工业应用

对铝多孔表面管的传热性能进行了研究。结果表明 ,铝多孔表面对强化液体沸腾换热有显著效果 ,沸腾传热膜系数比光滑管提高 5～ 6倍 ;由应用实验和工业数据获得的管外铝多孔表面沸腾传热膜系数关联式 ,计算误差小于± 1 2 %。对使用铝多孔表面管的经济效益进行了深入分析。     

不锈钢基高通量换热管多孔层的耐乙酸腐蚀特性

表面多孔高通量换热管是一种高效的强化沸腾传热元件。为了提高表面多孔高通量换热管的耐腐蚀性能,本文采用粉末烧结工艺在不锈钢换热管表面烧结了一层不锈钢基多孔层,模拟含乙酸的乙二醇溶液蒸发沸腾工况,并借助扫描电子显微镜(SEM)、腐蚀失重法和电化学方法对比研究了不锈钢基、铁基、铜基3种高通量换热管表面多孔层的耐腐蚀性能。结果表明,所开发的不锈钢基表面多孔层相比铁基和铜基表面多孔层具有更加优良的耐腐蚀性能。在沸腾浸泡实验条件下,不锈钢基多孔层的腐蚀速率约为铁基多孔层腐蚀速率的1/5~1/3,为铜基多孔层的3/10~4/7。在0.1~10mol/L的实验浓度范围内,常温下不锈钢基多孔层耐蚀性随着乙酸浓度的增加而降低,但仍明显优于铁基、铜基多孔层。     

水平管外喷淋式降膜蒸发的研究

本文探讨了水平管喷淋式降膜蒸发的研究.本实验分别采用电加热和蒸汽加热方式,对不锈钢光滑管和电化学腐蚀多孔表面管进行研究,所用工作流体为脱离子水.除了表面几何情况的研究以外,还以液体进料速率(喷淋密度)、热通量的变化、多孔表面管的热处理情况、以及管内蒸汽速度作为研究的参变量.由于多孔表面管对液膜核状沸腾的促进作用,多孔表面管与光滑管相比,其强化作用是显著的.     

多孔管管内流动沸腾传热实验

在常压条件下,采用单管换热器进行实验,水为介质,管内垂直向上流动,管外由蒸汽加热,分别在不同流量、不同加热蒸汽温度下对内表面烧结型多孔管和光管中的流动沸腾传热进行了实验,并将实验结果进行了比较。结果表明,多孔管强化传热效果明显,多孔管能够将流动沸腾传热系数提高3倍,换热器总传热系数提高了1.8倍。     

水的池核沸腾强化传热

测试了水在9根第2代机械加工表面多孔管(JK-2管)、1根第1代机械加工表面多孔管(JK-1管)和1根光滑管上的单管饱和池核沸腾传热系数,结果表明,JK-2管比JK-1管能更有效地强化水的池核沸腾传热.提出了一个新的池核沸腾强化传热机理,并导出了相应的池核沸腾强化传热关联式,该关联式与实验数据吻合良好.     

烧结型多孔表面管外池沸腾传热特性

实验研究了热通量为0.1~160 kW·m^-2时,去离子水在光管及烧结型多孔表面管管外的池沸腾传热特性,分析了换热管布置方式(垂直与水平)、管径大小(20、25和32 mm)与多孔层颗粒尺寸(30~105 μm)对池沸腾传热特性的影响规律。结果表明:去离子水在多孔管表面的起始沸腾过热度小于光管,比光管低3 K左右;多孔表面管可明显强化核态沸腾传热,其沸腾传热系数可达光管的3~4.5倍;大热通量下,换热管水平布置时的传热效果较垂直布置佳,且布置方式对多孔管换热效果的影响比对光管的影响小;随管径增大,光管与多孔表面管的沸腾传热系数降低;大颗粒尺寸多孔层的强化效果优于小颗粒尺寸多孔层。     

换热器用多孔管沸腾传热物理模型比较

多孔管是一种新型高效强化沸腾传热的换热管,对其沸腾传热的物理模型的研究是深刻理解其强化传热机理和今后改进该技术的前提。通过总结国内外相关研究工作,介绍了烧结型和机加工型多孔管沸腾传热的物理模型。重点分析了多孔层特征参数(多孔层厚度、当量半径和孔隙率)对强化传热的影响。同时对各种模型的优缺点进行了分析归纳,探讨了多孔管沸腾传热物理模型研究的发展方向,对今后的发展提出了自己的建议。     

甲醇在改进型机加工多孔管上池核沸腾换热特性的研究

测度了甲醇在９根第二代机械加工表面多孔管（ＪＫ－２管）、１根第一代机械加工表面多孔管（ＪＫ－１管）和１根光滑管上的单管饱和池沸腾传热系数,结果表明,ＪＫ－２管比ＪＫ－１管能更有效地强化甲醇的池沸腾传热。提出了一个简化的池核沸腾强化传热机理,并导出了相应的池核沸腾强化的传热关联式,该关联式与实验数据吻合良好。     

复合多孔表面管竖直管束在液氮中的沸腾传热

复合Gewa-T多孔表面管是在机械加工Gewa-T表面上再覆盖一层烧结多孔层而形成的强化传热管,针对复合Gewa-T多孔表面管竖直单管和管束在液氮池中的核态沸腾进行了实验研究,通过改变管束管间距、热负荷等得到了不同情况下的管束沸腾传热特性.沸腾的最佳管间距与管外径比为1.2,此时管束沸腾特性优于单管.     

竖直多孔管降膜蒸发传热实验

研究了内表面烧结型多孔管对降膜蒸发换热效果的影响。采用单管降膜蒸发器,由壳程的蒸汽加热管程的水降膜传热。在热通量q=13~90 kW·m^-2,传热温差ΔT=2.87~9.5℃,液体Reynolds数Re_L=4500~15000 范围内,求不同工况下管内降膜传热系数,并将其与相对应的光管换热性能进行比较。比较数据可知:多孔管的管内降膜传热系数是光管的2.03 倍,总传热系数是光管的1.78 倍,多孔管强化传热效果明显。     

机械加工表面多孔管降膜沸腾传热的研究

本文报道了机械加工表面多孔管(JK-1管)水平管外降膜沸腾的传热性能及其分析.实验工质为R-113.结果表明:JK-1管降膜沸腾传热膜系数比其池式沸腾提高11—80%,比光滑管降膜沸腾提高1.7—5.2倍.通过分析,建立了一个预测值与实验值偏差在±8%以内的准则关联式.