热管技术在汽车上的应用现状与展望

热管是一种高效的传热元件,凭借着其高超的导热性能在各种领域中获得了广泛的使用。文章通过介绍分析目前热管技术在汽车上的主要研究应用情况,包括电机、电池、LED大灯、尾气余热回收、内燃机余热回收、空调等方面,认为:热管应用于汽车上不仅有利于汽车的散热,而且不同的热管结构还有助于汽车的轻量化和能量的回收,起到很好的节能减排作用。     

用于汽油机余热回收的蒸发器计算与试验研究

针对基于朗肯循环的汽油机尾气余热回收系统的特点,采用一种多层螺旋管式换热器作为蒸发器。根据蒸发器的结构和工作特点,在MATLAB中建立了计算模型,得到蒸发器各阶段的换热情况。模拟结果表明,工质流量的增加会导致工质与尾气在蒸发器出口处的温度降低,同时提高了废气利用率。工质的流量与过热度的增加会受换热面积的限制。为了进一步验证蒸发器的性能,建立并运行了朗肯循环余热回收试验。试验结果显示,该款蒸发器的效率最大为89.33%,实际的废气利用率最大为41.93%。     

基于余热回收的三效冷环吸附式制冷系统的系统分析和试验研究

比较了吸附制冷中常用的循环方式，三效冷环被认为较适宜于余热回收场合。设计并测试了渔船柴油机尾气制冰样机，测试结果表明该样机能满足渔船的制冰需求。     

实用型载货汽车空调器

提出了一个利用尾气余热驱动的吸收式汽车空调系统,通过热力学计算及结构分析指出了吸收式汽车空调系统的可行性.简要说明了机组整体的布置,并设计了实用型尾气余热利用装置以及新型蒸发器和发生器.     

重力热管换热器的设计及数值模拟分析

为了对烟气进行余热回收,提高能源利用率,结合当前重力热管换热器的设计技术,采用整体设计法,设计了余热回收量为5 000 kg/h的热管换热器装置。基于热管换热器的工作原理,设计了常温热管换热器余热回收装置,其中包括热管工质与管材的选择、管外扩展面积的选择、换热器结构的设计、传热能力和传热阻力的计算等。采用FLUENT软件对热管换热器内的流场进行数值模拟,并将模拟结果与相关实验结果进行对比分析。模拟结果显示,在热管的背风侧贴近管壁处热流体流速较小,部分热流体逆流,出现回流区。另外,热管背风侧回流区的热流体温度比其它区域流体的温度低;流体流动的压降也会随管间距增大而减小,为重力热管换热器的结构优化提供理论基础。     

基于双温储能热管的余热回收装置系统设计与试验研究

化工领域的余热回收利用中存在供能不稳定、不持续及回收率低等问题,将相变储能技术与重力热管结构结合到余热回收系统中,通过理论计算筛选0.63 kg赤藻糖醇与0.92 kg三水醋酸钠为相变材料储能,并设计双温储能热管系统进行可行性试验研究。试验表明:双温储能热管系统安全可靠,相变材料蓄热利用率为78.49%,系统总效率为55.29%。系统设计简单、成本较低,达到与热回收利用及节能减排目的,具有广阔的社会效益和应用前景。     

热管技术在余热回收方面的应用分析

介绍热管技术原理,阐明热管在传热方面的优势,对某卷烟厂气流式烘丝机进行热管式换热器余热回收计算分析。结果表明,热管换热器以热管的优良导热性为优势,在余热回收方面应用较为广泛。     

一种货油运输船舶尾气处理系统设计

为提高船舶尾气余热回收效率,解决尾气中硫化物、硝化物对余热回收装置的低温腐蚀问题,设计了一种货油运输船舶尾气处理系统。通过有机朗肯循环发电技术,该系统可将温度为150℃以上的尾气中的大部分热能回收;在尽量减少热散失的情况下,对150℃以下的尾气进行混合脱硫处理;脱硫后的尾气被通入货油加热盘管,实现货油运输船舶尾气余热的分级利用,有效提高船舶尾气余热的利用率。     

气-气式热管换热器在热定型机上的应用

热管换热器是回收低温余热的行之有效的节能设备。我们从1978年开始致力于热管技术的开发与应用。在实验室研究的基础上,结合工业生产的实际情况建立了可供各种余热回收场合选用的热管元件加热管换热器系列。产品在石化、冶金、轻纺等行业的各种热工设备及工业锅炉上得到广泛的应用,取得了良好的节能效果。 1985年七——研究所与浙江平湖第一针织厂进行技术合作,共同完成热管换热器在ZH922(D)型热定型机上的应用研究任务。设计前对热定型机废气排放的流量和温度进行了测试,并用电子计算机程序进行了多方案计算,从中选取最佳方案作为热管换热器设     

尾气余热利用换热器的设计和能耗分析

发动机尾气排放出的热量较多，占发动机燃料能量的35%左右，为提升系统的能量利用率，使用这部分热量对通入等离子体辅助氨燃烧裂解器的裂解支路中的氨气进行预热。采用常规的设计方法，根据设计要求，进行了尾气余热利用换热器的设计，通过该换热器将尾气余热传递给氨气使其在进入裂解器前能吸热升温到一定温度，从而减少等离子体辅助氨燃烧裂解器氨燃烧支路的氨气消耗量。通过能耗计算分析，该尾气余热换热器的投入使用，能回收利用尾气中的能量5.8kW，相当于减少燃烧的氨气量1.12kg/h，也即相当于每小时节省等离子体能量输出2.63MJ。     

燃气钢瓶调质炉余热回收的实践

介绍了1种复合式热管换热器，在高温段采用螺旋翅片槽管换热器，而在低温段采用热管换热器进行2级逆流换热，成功地应用于燃气钢瓶调质炉的余热回收利用领域，并讨论了强化传热措施和工业炉燃料的节约率等相关内容。     

燃气锅炉排烟冷凝热回收分析

通过对天然气烟气特性的分析以及对冷凝式锅炉热效率的分析和计算得出：将烟气温度降低到露点温度以下。对烟气进行余热回收有重要的实际意义。冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置。该装置可以将排烟中大量的能量加以回收利用,从而达到节能环保的效果。对冷凝式换热器进行了热力计算,得到了露点温度,常规段管长和冷凝段管长。实验结果表明：若将烟气温度降低到露点温度以下回收水蒸气释放的汽化潜热,可将锅炉效率提高10％以上,该方法目前已开始在工业生产中进行推广应用。受到较高评价。     

低散热压燃点火天然气发动机的设计与试验

为实现单一燃料天然气的压燃着火，针对天然气自燃温度高的特点，设计了具有低散热结构的分隔式燃烧宣，同时设置了进气管空气加热装置和分隔室内陶瓷电热塞加热装置。实验研究了分隔宣通道尺寸、进气管空气加热温度、燃烧室陶瓷隔热涂层对天然气压燃着火过程的相关影响。     

复合中空热管传热性能研究

为了解决工业中的大量低品质烟气余热的回收利用和烟气酸露点腐蚀导致设备容易失效的工程问题,提出了一种复合中空热管传热元件,介绍了其结构及工作原理;对其内部传热机理进行了分析,并对其启动特性、等温性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明:复合中空热管在外管壁温度30℃时,加热时间2 min之内就能正常快速启动工作;在自然空气对流冷却条件下,具有较好的等温特性;复合中空热管的传热系数随着冷却水雷诺数的增加而增加;在加热蒸汽温度低于125℃的低温蒸汽加热条件下,当冷却水的雷诺数为6650时,复合中空热管的传热系数为1350W/(m2.℃)。试验研究结果为复合中空热管换热器的工程应用提供了基础。     

板式脉动热管强化传热方法研究

为了研究板式脉动热管的传热性能强化的方法,对原型和改进型两种不同板式脉动热管传热特性进行数值分析比较。基于VOF方法建立板式脉动热管汽液两相流动及相变传热三维非稳态数学模型,仿真得到不同加热功率条件下热管内流型演化和温度分布。仿真结果表明,改进型脉动热管在高功率阶段,整体等效热阻小于原型。     

一种新型燃气紧急切断阀——遇热自动关闭安全阀研制

研制了遇热自动关闭安全阀,该阀在使用时可方便地串接在燃气管道上,利用双金属片制成的温控片遇热形变的微小变化,通过触发机构触发弹簧力驱动阀芯,在当环境温度或者管道内气体温度达到设定的警戒温度时,自动切断燃气,有效地避免或减少了灾害和损失,同时其不用电,体积小巧,结构简单、安全可靠,值得大力推广.     

单环路脉动热管工质数值模拟

根据单环路脉动热管的结构特点及传热特性,建立了考虑热管内气液两相流动、传热传质和相变的数理模型。选取乙醇和纯水为工质,采用Vof方法对脉动热管进行数值模拟,研究了热管运行过程的气液相变。结果显示,脉动热管性能与气化潜热有关,工质气化潜热低的脉动热管更容易启动。     

气／气换热器的焊接制造特点

介绍气／气换热器在焊接制造过程中应关注的工艺环节,为该类设备制造的焊接材料选用、产品施焊、焊后热处理及设备检验等各项工序的质量控制提供借鉴。     

高温热管换热器的研究与工业应用

介绍了以液态金属热管技术为代表的高温热管换热器的研究与工业应用。研究内容涉及液态金属热管传热性能及其传热极限的研究、高温热管换热器整体传热特性及效率的试验研究、液态金属热管工业应用安全性的研究、低合金钢－液态金属热管相容性的研究、高温热管换热器的模拟优化研究。基于理论及实验研究基础，高浊热管换热器得以在工业领域应用，介绍了高温热管热风炉与高温热管取热器的工业应用实例。     

太阳能燃气热泵供暖系统及余热回收分析

对太阳能燃气热泵供暖系统及余热回收性能进行了研究。建立了系统的仿真模型,对套缸冷却系统和排烟余热回收器进行了模拟计算。分析了套缸冷却水流量的变化规律、确定了排烟余热回收比(排烟余热中回收的热量占排烟余热总热量的比例)、热回收循环水流经套缸冷却器及排烟余热回收器后的温升情况,最后以沈阳地区某建筑为例,对系统余热回收的经济性进行了分析。结果表明:发动机转速每增加100r/min,所需的套缸冷却水流量增0.285~1.21g/s;排烟余热回收比为0.7时,系统可以获得最大的能源利用率(是指有效利用部分与总能源量的比值);热回收循环水流经套缸冷却器后温度上升2~5℃,在最佳的余热回收比下,热回收循环水流经排烟余热回收器后温度可提高2℃左右;运行时间超过2年时,余热回收型太阳能燃气热泵比非余热回收型太阳能燃气热泵更加经济。