太阳能沼气池换热盘管布置的优化设计

在太阳能辅助加热沼气发酵系统中,以换热器的布置方式为研究对象,通过数值模拟和实验验证的方法研究等换热面积不同布置方式的换热器对沼气池加热的效果及温度分布情况。应用Fluent软件对系统内的换热过程进行三维非定常数值模拟,优化出换热器最佳的布置安装方式,并在实际运行中进行实验验证。结果表明:在优化的加热方式下,瞬时换热量大,且池内温度分布更为均匀。模拟结果与实验结果吻合良好,证明此计算方法可行。     

有机热载体在螺旋盘管内流动换热特性影响因素分析

在考虑导热油物性变化和管壁热量输入的情况下,利用ANSYS CFX模拟软件数值模拟了螺旋直径D、管壁粗糙度K、导热油入口流速u、盘管布置方式及炉管直径d对导热油在盘管式有机热载体炉内层盘管的前10圈螺旋炉管内流动换热特性的影响。分析结果表明:导热油在有机热载体炉辐射受热面流速宜控制在3~4 m/s范围内。同时对其流动阻力系数和换热准则关联式进行拟合,为有机热载体炉优化设计提供借鉴。     

在螺旋套管冷凝器内R417a凝结换热性能的实验研究

在空气源热泵热水器中,使用混合型制冷工质R417a,冷凝器采用螺旋套管换热器且套管环形空间内制冷剂与内管中的水逆流换热。对在不同工况下,环形通道内R417a的凝结换热特性进行实验研究和理论分析。实验的工况为:水的体积流量为0.60～1.00 m~3/h,水的流速为0.58～0.98 m/s,冷凝器进水温度为20.0～55.0℃。实验结果表明:环境温度为15.0℃,螺旋套管内R417a的凝结传热系数随冷凝饱和温度的升高而减小,局部凝结传热系数随干度的增大而增大。当冷凝器进水体积流量为0.60 m~3/h,饱和冷凝温度由40.0℃增加至60.0℃时,冷凝器制冷剂侧凝结传热系数从3 839.0减小至2 372.0 W/(m~2·K),约减少了38.1%。     

基于螺旋盘管蓄热装置放热实验研究

基于恒定螺距螺旋盘管蓄热装置并进行装置改进,设计出渐变式螺旋盘管蓄热装置,并探究盘管内换热流体（HTF）在不同迪恩数（De）、入口温度下的PCM放热性能。研究表明：入口温度一定时,De增大会缩短放热时间,且在不同入口温度下渐变式螺距放热时间较恒定螺距缩短,从而提高放热效率。     

垂直螺旋盘管地源热泵供暖制冷实验研究

结合一实际用户建立垂直螺旋盘管地源热泵实验系统，在供暖制冷工况下测量地下盘管的进出水温度，盘管从地下的取热量、排热量，从而分析系统性能、供热、制冷系数。     

水平单管内换热实验研究

利用隔膜泵作为系统动力输出源,搭建了单管内传热和流动测试实验台,对制冷剂R22在水平单管内的换热性能进行了实验研究,考察了不同蒸发温度和不同冷凝温度对总传热系数、制冷剂表面换热系数和管内压降的影响.实验结果表明:总传热系数和制冷剂表面换热系数均随着蒸发温度和冷凝温度的上升而增大;管内压降随着蒸发温度的上升而减小,随着冷凝温度的上升而增大;对于同一根实验管,在相同的冷却水流量和制冷剂质量流量下,最佳蒸发工况为10℃;冷凝实验中,总传热系数和制冷剂表面换热系数在40℃时高于其他两种冷凝温度时的值,但35℃冷凝时,管内压降高于其他两种工况.     

碳纤维换热器换热性能实验研究

为了解决烟气余热利用中换热器低温露点腐蚀问题,提出了一种新型碳纤维换热器。并以碳钢换热器作为对比进行了实验,实验测量了碳纤维、碳钢两种材料换热管的导热系数;利用烟风换热实验监测系统动态模拟火力发电厂锅炉尾部烟道换热器换热过程,在相同工况下实验测试了两种材料换热器的换热性能。结果表明:本实验所用碳纤维换热管导热系数大于碳钢换热管;碳纤维换热器整体换热性能弱于碳钢换热器,原因是为防止碳纤维换热器渗水,外表面涂敷了一定厚度的树脂材料,导致碳纤维换热器整体换热性能下降。     

盘管式有机热载体炉炉内流动换热分析

利用ANSYS CFX数值模拟了盘管式有机热载体炉内层盘管前10个流程的流场及温度场的分布,分析结果表明有机热载体流场分布在管段横截面上沿半径方向的变化明显,其温升主要集中在前段流程内,有机热载体过热的风险随流程的增加而提高,提高有机热载体流速可以有效改善管段内侧近壁面的流场和温度场。通过对实际炉型数值模拟得出的流动阻力系数和流动换热系数与理论计算值进行对比分析,验证了此模型的可靠性。     

螺旋盘管式相变储热单元储热性能

以石蜡作为相变材料,制作了内通流体螺旋盘管结构的相变储热单元。在对储热单元储热过程进行传热分析的基础上,利用实验手段对储热单元在不同工况下的储热性能进行了研究。通过对其储热过程中相变材料相变过程的分析,提出储热器设计的优化方案。利用实验数据得到其准则关联式,为其在工程中的应用提供了依据。     

潮汐影响下的竖埋螺旋盘管换热器实验研究

根据热渗耦合理论,在相似理论的基础上搭建了模拟潮汐涨落的地源热泵砂箱实验台。实验结果表明,潮汐的涨落对地埋管换热器与土壤间的换热性能及其周围温度场产生一定程度的周期性影响。潮汐影响有利于地下埋管换热器周围土壤温度场的恢复,提高土壤源热泵系统的运行性能。     

制冷剂R-134a在螺旋环形通道内凝结换热的实验研究

制冷剂R-134a在螺旋管内的凝结换热和压力降特性数据对于制冷空调和热泵等系统的设计改造及运行都具有重要的理论意义和工程应用价值。本文对R-134a在螺旋环形通道内的凝结换热和压力降特性进行了实验研究．得到了平均的凝结换热系数和压力降特性的实验数据,并与文献报导的R-134a在直管和螺旋管内凝结换热的实验结果进行了比较,所得实验数据可望为新型螺旋管换热器的开发设计和工程应用提供参考数据。     

圆柱形等距螺旋盘管式相变蓄热装置蓄热性能研究

文章设计了一种以石蜡为相变材料的圆柱形等距螺旋盘管式相变蓄热装置,并通过实验分析了该装置的传热特性,以及传热流体入口温度、入口流量对石蜡的融化特性、相变蓄热装置的蓄热量及相变蓄热系统总传热系数的影响。分析结果表明:融化后期,石蜡的融化速率会明显加快;当传热流体入口温度一定时,随着入口流量逐渐增大,蓄热装置的最终显热蓄热量略微升高;与传热流体入口流量相比,传热流体入口温度对石蜡融化速率影响较大;相变阶段,石蜡的传热性能较强,传热流体入口温度越高,石蜡的传热性能越不稳定。     

微波谐振腔内强化换热的实验研究

微波热风技术是以微波为热源,利用吸波材料作为微波加热体,在微波场内吸收微波能,转换为热能后通过强化换热与冷空气进行热交换,实现微波热能的利用的微波热风新技术,具有清洁、温度稳定性好、热效率高、能耗低等优点。微波谐振腔内强化换热结构是保证微波热风系统正常高效运行的重要环节,也是微波热风技术的关键所在。对比了两种不同的微波谐振腔内强化换热结构,并探究了通过不同微波功率、换热结构、风速、散热对保温箱内温度的影响。     

波纹换热管管内强化传热实验研究

管内以水为介质,管外以饱和蒸汽为热媒,通过实验研究了φ5／φ19波纹管的传热特性。测试了 RP=1800~24000的换热系数,并通过拟合获得了该种规格波纹管的传热准则关系,并表明波纹管具有 良好的强化传热性能,传热系数比光滑直管大2.5~3倍;波纹管加工尺寸误差对传热性能的影响不明 显。     

三维内肋螺旋管内强化换热实验

采用实验方法测试了三维内肋螺旋管内的流动传热性能。实验用的螺旋管曲率δ=0．0663,测试段长1．15m,试验工质为水。对螺旋光管和两种不同结构尺寸的三维内肋管进行了测试,测量的雷诺数范围约为Re=1000～8500。结果表明,三维内肋对螺旋管内的对流换热仍然有较大的强化效果,同时流阻也有一定程度的增加。与未加肋的螺旋光管相比,在测试的流动范围内,两种三维内肋管的平均换热强化比达1．71和2．03．热力性能系数为1．2～1．66。     

圆管内相变微胶囊悬浮液换热特性实验研究

实验研究了质量浓度为2%和5%的相变微胶囊悬浮液在等热流加热圆管内的对流换热特性,结果表明:相变微胶囊颗粒的加入明显增强了溶液的冷却效果,有效降低了管道壁面温度,并且悬浮液浓度越高,管道壁面温度越低;相变微胶囊悬浮液使管道入口段的局部努塞尔数明显增大,但随着流程进行,对流换热增强的幅度减弱;和水相比,浓度2%的相变微胶囊悬浮液的平均努塞尔数提高11%,悬浮液具有较好的强化换热效果;但浓度5%的悬浮液的平均努塞尔数低于水,这是由于5%的悬浮液粘度增加明显,悬浮液的高粘度和低导热率减缓了圆管中心处微胶囊颗粒的吸热相变,降低了5%悬浮液的强化换热效果。     

螺旋盘管式水-水换热器传热与流动特性实验研究

对螺旋盘管式换热器的特性及国内外研究状况进行了综述,对一种新型的螺旋盘管式水-水换热器进行了传热与流动特性实验研究。实验结果表明,传热系数随冷、热水流速的增加呈现先增加后明显趋缓的变化,存在比较经济的流速数值;实验拟合得到管外流体的对流换热准则关系式,并且得到了一定流速范围内管程和壳程流体压降与流速的关联式,为螺旋盘管换热器的研究及产品设计提供了参考与依据。     

直膨系统顶排管换热性能实验研究

顶排管作为冷冻冷藏库内常用的冷却设备之一,在冷库降温过程中具有诸多优势。但其自然对流换热过程复杂性,整个换热过程包括导热、对流以及辐射3种形式,导致对自然对流条件下的冷却排管理论分析求解比较困难。文中分别研究了不同库温、不同换热温差共12组工况下,顶排管的换热性能,得出了传热系数的变化情况及最佳工况点。     

毛细管网辐射空调末端换热性能实验研究

为了研究毛细管网空调末端的换热性能,对郑州中南科莱空调设备有限公司会议厅毛细管网空调辐射系统空调末端进行了设计计算,并在该系统上进行了冬季供暖实验研究,通过分析实验数据,计算得到毛细管网辐射末端的平均换热量和综合传热系数,分别为38.95 W/m2和4.14 W/（m2·K）,与已有经验数据基本吻合,但是由于实验条件的局限性,该结果有待进一步校核。