泡沫金属换热器内流动与换热性能的研究进展

基于泡沫金属三维结构的复杂性,从理论分析、实验研究和数值模拟三个方面论述了近年来泡沫金属换热器内流动与换热性能的研究进展。基于多孔介质的流体动力学和传热传质理论,简述了提高泡沫金属换热器换热性能的研究进展、阻力特性和传热特性及其对换热器换热性能的影响,并结合泡沫金属模型,分析了泡沫金属强化换热的机理及其对流动和换热性能的影响,提出精细化处理泡沫金属的微孔尺寸和完善泡沫金属模型,研究了泡沫金属用于换热器方面的发展趋势。     

每管六涡扁长椭圆管换热板芯涡产生器翼高对强化传热的影响

利用萘升华传质/传热比拟实验方法,研究了每管六涡扁长椭圆翅片管换热器换热板芯在三角翼形涡产生器不同翼高时的换热和阻力特性,分析了涡产生器翼高的变化对错排椭圆翅片管换热器传热与阻力特性的影响,为该型换热器设计提供了一定的理论依据.     

星型翅片管换热器结霜过程的数值模拟

采用数值模拟的方法对星型翅片管换热器的结霜过程进行了研究。得到了霜层厚度和霜层密度等物性参数的变化规律,分析了其空气侧结霜过程中的传热传质特性,研究了翅片高度和翅片个数两个参数对结霜过程的影响。结果表明,结霜现象会造成换热器换热性能的恶化,并且翅片个数越多、翅片高度越小,传热恶化更严重。     

低温流体在竖直通道中降膜蒸发研究进展

降膜蒸发作为一种高效传热传质技术,已经在空分领域得到了应用。本文介绍了空分膜式主冷凝蒸发器的原理和特点,从波状特性和破断特性方面阐述了下降液膜的动态特性,总结了入口流量、壁面结构、工质组分和热流密度因素对传热传质的影响,重点介绍了低温液氮在大空间平板上降膜过程的临界热流密度规律和过热壁面再湿润动态特性,并对现有竖直通道内降膜蒸发过程换热关联式进行了归纳。由于低温工质物性和通道结构的特殊性,已有的常温工质换热关联式应用于空分膜式主冷凝蒸发器的传热设计还存在较大差距。最后指出小传热温差条件下,复杂狭窄通道内低温流体降膜蒸发过程需要进一步研究。     

管壳式换热器换热管的传热强化

本文介绍管壳式换热器的传热节能元件-换热管的强化传热技术,指出传热技术发展新途径。简述典型强化换热管的构造、性能,分析换热管强化传热机理。     

环形热管蒸发段管外空气的换热效果数值模拟

采用Fluent软件提供的传热模型和湍流模型中的κε两方程模型,对环形热管换热器在回收排风能量时蒸发段管外空气的换热效果进行数值模拟,研究不同排数和进口工况下热管换热器的换热情况,为热管的设计提供参考依据。     

表面亲水处理强化汽车空调蒸发器传热性能的机理

对采用亲水膜和未采用亲水膜的汽车空调蒸发器的传热过程进行了分析,认为采用亲水膜从有效换热面积、换热系数和传热温差三个方面都影响蒸发器的传热性能.根据传热过程的分析,提出了有效换热面积系数的概念,并实验确定了有效换热面积系数.建立了蒸发器的稳态数学模型,计算了采用亲水膜和未采用亲水膜的汽车空调蒸发器的传热性能,并进行实验验证.结果表明:采用亲水膜之后,空气侧换热系数稍有下降,有效换热面积和传热温差增加,总的换热量比未采用亲水膜的蒸发器增加5%.     

横荡工况下板翅式换热器内天然气冷凝特性的模拟研究

为了定量描述海上横荡工况对板翅式换热器内天然气冷凝过程热质传递的影响规律,建立了板翅式换热器波纹翅片通道内冷凝流动与传热的数值模型。首先针对天然气冷凝过程的传热传质机理进行分析;通过翅片壁面的组分守恒建立了天然气冷凝过程的传质子模型,并基于传质速率计算得出潜热传热速率。基于提出的模型,对于不同干度下的板翅式换热器内天然气传热传质进行分析,发现当干度为0.05时,传热系数平均恶化32.9%,当干度上升至0.2时,恶化得到改善,传热系数平均降低28.7%。     

横流板式间接蒸发换热器的开发研究

横流板式间接蒸发换热器是间接蒸发技术应用于空气处理的一种典型设备,可以有效的回收空排风的热量(冷量),对降低空调能耗,实现建筑节能具有重要意义.提出了横流板式间接蒸发热器的热工计算方法,并根据间接蒸发换热过程传热传质的特点,应用ε-N1rU方法设计出了不规格,适用于不同新风量、结构紧凑、经济节能的横流板式间接蒸发换热器,并开发了横流板.间接蒸发换热器的计算机辅助设计程序.最后对横流板式间接蒸发换热器的性能进行了评价.     

吸附制冷中吸附床的设计及强化措施

本文分析并列举了吸附式换热器的设计形式及存在问题,并在此基础上介绍了强化吸附换热器传热传质的方法。     

波纹翅片通道内液化天然气流动沸腾换热特性分析

波纹翅片广泛应用于液化天然气板翅式换热器中;为了对板翅式换热器进行优化设计,必须明确翅片通道内的流动沸腾机理。首先对波纹翅片流道中流体的流动和传热传质机理进行分析,建立了稳态工况下汽化相变模型。然后进行了不同质流密度、热流密度和干度工况下波纹翅片流道内流体流动换热过程的模拟,分析了质流密度、热流密度和干度对波纹翅片传热特性的影响,并与平直翅片进行了对比。结果显示:随着干度增大,波纹翅片换热系数呈现先上升后下降的趋势,且在0.5干度左右达到最大值;随着干度增加,质流密度的增大对换热性能的提升越来越明显,热流密度的增大对换热性能的提升越来越小;波纹翅片比平直翅片换热系数提高30%~150%,在低干度工况下波纹翅片强化传热效果更明显。     

套管管束式换热器换热特性试验研究

清华大学核能与新能源技术研究院对具有特殊结构的套管管束换热器(其传热单元由带螺旋肋片的外套管和带微波浪弯的内套管组成,通过自身结构实现传热管的支撑和定位)的换热特性进行了试验研究.试验结果表明,与一般流道的换热性能相比,不规则环形窄缝流道的换热系数不仅降低,而且随雷诺数的变化趋势也较平缓;外套管管间流道的换热系数降低,但变化趋势与普通流道相同.根据试验数据,采用分离系数法,拟合出了不规则环形窄缝流道和外套管管间流道的换热公式.     

蜂窝板换热器内部流动传热特性研究

建立了蜂窝板换热器湍流流动的物理数学模型,并应用数值分析方法模拟了蜂窝板换热器的三维流动传热过程;分析了不同雷诺数下通道内流动阻力和换热性能及其随雷诺数的变化规律,并与相同当量直径的平行平板通道的流动换热性能进行了对比。结果表明,蜂窝板换热器在换热系数提高的同时流动阻力也增大了,在雷诺数Re=3000~15000的范围内,其传热努塞尔数比平行平板增大了0.93~2.12倍,阻力系数增大了2.24~2.35倍。最后从场协同理论的角度分析了蜂窝板强化传热的机理。     

点波板式换热器内流体流动换热及压降特性的实验研究

介绍了丹佛斯提出并开发的点波板式换热器。分别通过单相水-水换热测试和制冷剂(R410A)-水蒸发换热测试,实验研究了点波板式换热器与传统人字波板式换热器的传热及流动性能。结果表明,新型点波钎焊板式换热器,作为单相换热装置,具有较好的传热和流动性能。与传统的人字波板式换热器相比,较大雷诺数下,点波板式换热器强化传热20%以上,沿程阻力因子降低为传统结构的1/4左右。同时,作为蒸发器,在相似的制冷剂流动特征下,点波板式换热器比人字波板式换热器具有更好的流动和传热性能,这些性能优势,随着制冷剂流动特征的加强将变得更为明显。     

蜂窝板换热器内部流动传热特性研究

建立了蜂窝板换热器湍流流动的物理数学模型,并应用数值分析方法模拟了蜂窝板换热器的三维流动传热过程;分析了不同雷诺数下通道内流动阻力和换热性能及其随雷诺数的变化规律,并与相同当量直径的平行平板通道的流动换热性能进行了对比.结果表明,蜂窝板换热器在换热系数提高的同时流动阻力也增大了,在雷诺数Re=3000~15000的范围内,其传热努塞尔数比平行平板增大了0.93~2.12倍,阻力系数增大了2.24~2.35倍.最后从场协同理论的角度分析了蜂窝板强化传热的机理.     

LiBr喷雾吸收器的传热传质分离研究

吸收器是溴化锂吸收式制冷系统中最大的部件，换热面积占机组的40％左右。文章介绍了稳定性能好适合船用的喷雾吸收器的原理和特点，提出通过预冷却和绝热吸收，实现传热传质的分离，使两者可以分别得到强化。在Newman的基础上建立数学模型，对传热传质分离的吸收器进行分析和计算，得出结论。     

液氮薄膜在切应力作用下的降膜流动和传热模型

以钎焊板式换热器当中液氮薄膜为研究对象,通过建立在切应力作用下层流饱和蒸发液氮薄膜的传热特性的物理模型,推导出了无量纲液膜厚度和表面传热系数与气液界面切应力、界面对流换热强度、初始雷诺数和流动长度之间的非线性关系式.     

中温热管换热器内传热特性的研究

采用有效度-传热单元数(ε-NTU)法,建立了中温热管换热器的离散型数学模型。研究了中温热管换热器冷侧和热侧的传热特性。建立了单根热管的传热模型来修正计算热管热阻时所产生的温度误差,分析了单根热管的传热过程对整个换热器换热的影响。研究成果为安全衔接热管不同温度区域内的每排热管和强化中温热管换热器的传热性能以及中温热管换热器的进一步结构优化提供了理论依据。     

地源热泵地埋管换热器换热性能研究北大核心CSCD

地埋管换热器的换热性能对地源热泵系统的整体性能具有重要影响,基于传热理论分析及CFD模拟,能够快速精确地分析地埋管换热器的换热性能,提高地源热泵系统方案设计的准确性。本文建立了地埋管换热器的有限长线热源模型,分析了单个地埋管换热器的温度变化情况及单位长度换热量;通过CFD模拟分析了四个单U型地埋管换热器组合的传热特性,得到换热器及土壤的温度场分布,并研究了土壤的温度恢复特性。     

制冷空调系统换热强化及节能技术

为了提高空调系统的效率,节约能源消耗,本文对空调换热器的强化换热进行了分析探讨,其中包括:换热器空气侧、制冷剂侧的强化换热,盘管的优化设计.并且,还对当前的换热器强化传热新技术作了简单介绍.