二元混合物沸腾换热机理探讨及计算

对二元混合物池内沸腾和流动沸腾换热机理及二元混合物换热关系式进行了探讨，并提出一个新的非共沸混合工质水平管内强制对流蒸发换热关系式。     

二元液体混合物的沸腾传热

一、混合物沸腾传热特点及机理沸腾是一种具有相变的传热过程,由于它在工业应用中的重要性,引起许多学者开展研究。在过去的几十年中,对单组分沸腾特性的研究作了不少努力。然而在实际工作中涉及的往往是混合物的沸腾问题,尤其是     

二元非共沸混合蒸气竖板表面的凝结换热

<正> 1 引言 化工工艺中经常遇到多元混合蒸气凝结的问题,自1937年Colburn等开创研究以来,这方面研究最普遍的做法是将动量、能量方程转换为Prandtl边界层方程,使问题简化.对大多数蒸气凝结问题,可对边界层方程进行相似变换,使描述规律的偏微分方程化为常微分方程,求得相似解.这无疑是一种比较简便的方法。     

二次侧非能动余热排出冷凝器传热计算研究

依据实际工程要求和试验数据,确定了二次侧非能动余热排出冷凝器(SPRHR冷凝器)的传热准则关系式和传热系数计算流程,并将计算结果和试验结果进行了对比,结果显示该计算方法准确度较高,可用于SPRHR冷凝器的传热计算。     

煤油和空气的混合物水平管内冷凝换热

引　言不凝气体存在于蒸汽中会严重削弱凝结换热效果已是众所周知的事实 ,在空气的质量含量只有0 .5 %时 ,大空间凝结换热系数就下降 5 0 % [1] ,这是在蒸汽为静止状态下得到的 .罗棣等[2 ] 用水蒸气 -空气在波纹竖槽管内进行冷凝换热的研究 .Ｓｐａｒｒｏｗ等[3] 关于水蒸气 -空气在水平管外的冷凝研究表明 ,对于不同的冷凝换热表面 ,不同混合气体的流速对于含不凝气体的冷凝换热有着不可忽视的影响 .煤油是多组分物质 ,而且随温度和压力的不同气态组分也不同 ,相应的煤油蒸气的冷凝过程是不等温等压过程 .关于煤油蒸气冷凝换热的实验研…     

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。     

非共沸混合工质管内流动凝结换热系数的分析与计算

对非共沸混合工质R32 /R134a的管内流动凝结局部换热系数进行了理论分析和计算 .计算表明 ,非共沸混合工质的管内流动凝结换热系数总是低于具有等同物性的纯工质的换热系数 ,其换热系数下降的程度不仅受浓度的影响 ,还受干度的影响 .对混合工质R32 /R134a而言 ,换热系数的极小值出现在R32质量分数为10 %～ 30 %的区域内     

R410A-油混合物在7 mm强化管内流动沸腾的换热特性

实验研究了环保替代制冷工质R410A-润滑油混合物在强化管内的流动沸腾换热特性,探索了质流密度、干度和平均油浓度对换热特性的影响。实验测试管为内螺纹强化管,长度为2000 mm、外径为7.0 mm。实验结果表明,纯制冷剂R410A的传热系数随干度的增大先增大后减小,峰值出现在干度为0.7～0.8左右;对于R410A-油混合物,在干度小于0.5的工况下,油的存在增强换热,在干度大于0.6的高干度情况下,传热系数随平均油浓度和干度的增大迅速降低。基于混合物性开发了R410A-油混合物在7 mm强化管内流动沸腾的换热关联式,新的关联式预测值与89%的实验数据的误差在±30%以内,平均误差为17.3%。     

二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵的计算

混合物流体热力学性质的计算是化工热力学中的一类重要计算。但现有教材中没有给出关于混合物剩余焓和剩余熵的计算公式,缺失了流体热力学性质计算的系统性。本文通过纯气体的剩余焓和剩余熵的计算公式,采用Prausnitz混合规则或Kay混合规则,推导出R-K方程、virial方程,以及普遍化关联法计算二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵的公式,并用于具体实例的计算。结果表明,在中、低压下,采用所推导出的三种方法计算二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵时,能够得到比较相近的结果,这三种方法是正确可靠的;在高压下,R-K方程和普遍化关联法仍可采用,而virial方程则不再适用。每种方法计算过程繁简不一,但步骤简捷明了,利于学生更好地理解混合物热力学性质的计算过程。     

氯化石蜡生产中的热平衡及换热面积计算

重点讨论以光催化氯化、采用多釜串联工艺生产氯化石蜡的外循环换热新技术。通过理论计算结合实际生产情况,对该过程中的热平衡及换热面积的计算进行探讨。     

R410A在单管外池沸腾换热的理论及实验研究

在节能与环保双重压力下,研究高效换热器成为节能减排的一个重要方向。实验利用单管换热装置,研究在不同工况下,R410A在1根光管和3根双侧强化螺纹管外的池沸腾换热特性。结果表明：在实验研究范围内,提高R410A饱和温度更利于换热;换热管EX1和TLC的总换热系数分别是光管的1.82和1.74倍,EX1的总换热系数相比TLC提高5%,不同微肋结构中换热管EX1换热能力更好;在不同管径换热管中,EX2的水侧换热系数高于EX1,而EX1的制冷剂侧换热系数高于EX2;通过热阻分析可知,随着雷诺数的增大,制冷剂侧热阻是换热管强化的重点。     

电场中汽泡行为的变化及对沸腾换热的影响

为进一步探索电场强化沸腾换热的机理,利用高速摄像仪对沸腾汽泡在电场作用下的生长过程进行了可视化实验研究,实验观察到电场作用下汽泡生长的动态图像,并对电场作用下汽泡行为的改变对沸腾换热的影响进行了初步分析。研究结果表明：电场作用下汽泡沿场强方向伸长,随着场强的升高,汽泡的脱离长径比增大,脱离体积减小,脱离频率增大。汽泡变形是由于汽泡受到电应力的作用,电应力在赤道方向压缩汽泡,在极轴方向拉伸汽泡,使得汽泡沿场强方向变细变长。由于在电场作用下汽泡行为的变化使得沸腾传热系数和临界热流密度提高。     

水平横槽纹管内氨沸腾换热及压降特性实验研究

对水平横槽纹管内氨沸腾换热及其压降特性进行了实验研究，获得了不同热流密度、不同质量流速和不同局部蒸汽干度下沸腾换热和压降的实验数据。实验结果表明，在本实验的参数范围内，与光滑管相比，横槽纹管在压降增加不大的情况下可使管内沸腾换热系数提高３０％～１５０％，横槽纹管的节距减小对传热强化的作用明显，而对槽深的影响不大。还给出了横槽纹管内氨局部沸腾换热和压降的无因次准则关系式。     

基于神经网络的多组分混合物泡露点计算及应用

从某实例出发,使用神经网络进行了多组分混合物的相平衡计算。为了保证神经网络的预测精度,首先对训练集的选择方法进行了比较。对比实验表明,采用均匀设计法可以大大提高训练集的质量,使用较少的训练数据即可获得较高的网络精度。在此基础上,使用神经网络对某含8个组分的混合物系的泡、露点进行了预测。与机理模型相比,神经网络具有很好的预测精度,计算平均相对误差不超过1%;计算速度大大提高,计算一组数据的时间由近1s缩短到1ms,在分离过程动态实时模拟领域有良好的应用前景。     

换热面上碳酸钙的结垢行为及垢形

研究了循环冷却水及池式沸腾系统中换热面上碳酸钙的结垢行为 ,对垢形进行了分析 .考察了分子自组装膜 (SAM)低能表面循环冷却水系统中碳酸钙结垢诱导期及过诱导期特性 ,研究了污垢的脱除现象 .结果表明 ,在诱导期内进行脱除可减少污垢的发生 ,在诱导期后进行脱除会增加污垢的发生 .扫描电镜 (SEM )表明 ,在阻垢剂存在下 ,循环冷却水系统中形成的碳酸钙垢形发生了变化 .利用扫描电镜与原子力显微镜 (AFM)对池式沸腾系统中生成的碳酸钙形貌进行了研究 ,发现在阻垢剂存在下以方解石为主的垢形变成了以文石和球霰石为主的垢型 ,同时碳酸钙表面的台阶发生了聚并现象 .垢形分维分析表明 ,在阻垢剂存在下两种系统中生成的碳酸钙垢形的分维值都增大了 .     

螺旋板式换热器气-液换热时流阻及传热计算

提出了螺旋板式换热器用于气-液热交换时的流动阻力以及传热设计的计算方法。螺旋板的设计采用不等间距、气体轴向流动、液体螺旋流动。文中描述了随介质参数的改变,换热器结构的相应变化。结构设计通过迭代计算而达优化目的,设计计算具有通用性。结果表明,与其它形式换热器相比,其传热系数高,流动阻力小。     

螺旋板式换热器气－液换热时流阻及传热计算

提出了螺旋板式换热器用于气－液热交换时的流动阻力以及传热设计的计算方法。螺旋板的设计采用不等间距、气体轴向流动、液体螺旋流动。文中描述了随介质参数的改变，换热器结构的相应变化。结构设计通过迭代计算而达优化目的，设计计算具有通用性。结果表明，与其它形式换热器相比，其传热系数高，流动阻力小。     

基于广义原理的对流换热热阻计算方法及检验

使用积耗散与广义热阻原理分析对流换热中耗散与广义换热温差间的关系,提出了控制体内三种广义热阻值计算方法的表达形式,并在二维平行通道层流换热中进行检验,与传统热阻计算方法作比较后发现传统的表面传热系数不能准确体现研究区域内的热导(阻)能力,三种广义热阻计算方法的表达形式相互吻合,结果一致,且对流换热退化为热传导时与定义式和热传导计算结果统一,表明是可靠的对流热阻计算方法;使用该方法研究二维平行通道内入口段的对流换热,发现广义热阻值的普遍趋势是随流动发展热阻增大,符合对流换热的基本理念,定义式热阻则表现变化很大,受温差与壁面热流量影响明显;检验中发现了广义式热阻与定义式热阻的差异是由于定义式热阻为简化表达导致。     

基于广义原理的对流换热热阻计算方法及检验

使用积耗散与广义热阻原理分析对流换热中耗散与广义换热温差间的关系, 提出了控制体内三种广义热阻值计算方法的表达形式, 并在二维平行通道层流换热中进行检验, 与传统热阻计算方法作比较后发现传统的表面传热系数不能准确体现研究区域内的热导（阻）能力, 三种广义热阻计算方法的表达形式相互吻合, 结果一致, 且对流换热退化为热传导时与定义式和热传导计算结果统一, 表明是可靠的对流热阻计算方法; 使用该方法研究二维平行通道内入口段的对流换热, 发现广义热阻值的普遍趋势是随流动发展热阻增大, 符合对流换热的基本理念, 定义式热阻则表现变化很大, 受温差与壁面热流量影响明显; 检验中发现了广义式热阻与定义式热阻的差异是由于定义式热阻为简化表达导致。