套管换热器换热特性的数值分析

采用三维模型数值模拟了套管的换热特性,分析了套管换热器出口位置、倾角对套管对流换热性能的影响,选择给出了部分截面上的温度、Nusselt数(Nu)和对流换热系数的分布.结果表明:套管出口位置对换热量有重要影响,而倾角对换热量影响很小;温度在热边界层内发生剧烈变化,外管壁面温度变化不明显;对流换热系数随雷诺数(Re)(2 650~10 800)的增加而增加.将Nu的计算结果与Kays和Leung的解析解作了比较,二者吻合很好.     

针翅管式相变蓄热器传热特性的实验研究

采用赤藻糖醇作为相变材料,将三维针翅管用作换热元件以强化换热,设计了一套针翅管式相变储热换热器实验装置,对相变储热换热器的充、放热特性进行了实验研究:测定了赤藻糖醇的温度分布随时间变化的规律;改变充、放热流体工况,分析了流量对换热的影响,以及能量随时间变化的规律.实验结果表明:材料温度在120℃附近相变区域内变化缓慢,在换热过程前期变化较快,后期较慢,相变材料温度变化规律一致,但随时间有超前或滞后现象;随着换热的进行,储、放热速度下降.该储热换热器较好地实现了能量的储存和释放,为中温领域相变蓄热技术的应用提供了理论基础.     

三维外肋管的自然对流换热特性的实验研究

对由重庆大学研制开发的新型三维外肋管的自然对流换热特性进行了实验研究。实验结果表明：在Rα＝2000—10000范围内，自然对流换热条件下三维外肋管试件1、试件2的换热系数分别是光管的1．3—1．6倍和1．5—2倍。对实验数据进行逐步回归，得出了实验条件下自然对流换热准则关系式，并对肋几何参数对换热的影响进行了分析。     

大温差管内对流换热实验研究

针对太阳能热发电系统中大温差管内对流换热研究较为缺少的情况,搭建了大温差管内对流换热实验装置并进行实验研究．重点研究了加热温度（温差）、热流体及其流速、吸热管管径等因素对管内对流换热过程的影响,得到了实验温度范围内管内对流换热的结果,拟合出了相应的实验关联式,可以用于相关换热设备的设计．     

STF动态插入件对管内紊流强化换热的研究

利用STF元件(后掠梯形一旗形插入件)的自激振荡组件系统特性和有限翼展机翼特性进行了管内紊流强化换热的研究。实验表明:STF元件具有比RF元件(矩形旗形插入件)更显著的强化换热净效益,BSTF元件(双边后掠梯形一旗形插入件)的阻力损失与RF元件相差不大,换热系数增加却比RF元件高出近一倍。实验和分析都表明,后掠角β对换热系数和阻力损失的增加产生较大影响。在后掠角β=75.9°～77.3。范围内,STF元件可获得最大强化换热净效益。     

窄通道内小传热面的混合与受迫对流换热研究

通过实验研究了垂直矩形窄通道内小尺寸加热元件在助流和反流条件下对流体的热传过程,详细探讨了混合对流的换热特性,并给出一系列实验关联式,用以计算混合对流条件下的换热率。当Re_L>2500时,无论助流或反流均不受Ra_L~*的影响;当Re_L<350时,对于助流,其换热率与Ra_L~(*0.065)成正比;在350相似文献   

自激振荡脉冲对流换热的实验研究

将Helmhotz共振腔应用于换热器来增强换热是一种新的强化换热方法。本文作者通过实验研究了Helmhotz共振腔对换热器的换热强化效果,分析了各种参数对换热效果的影响,得到了对流换热系数及换热强化比随流速的变化规律,结果对工程设计及进一步的研究具有重要的指导意义。     

自激振荡脉冲对流换热的实验研究

将Helmhotz共振腔应用于换热器来增强换热是一种新的强化换热方法。本文作者通过实验研究了Helmhotz共振腔对换热器的换热强化效果，分析了各种参数对换热效果的影响，得到了对流换热系数及换热强化比随流速的变化规律，结果对工程设计及进一步的研究具有重要的指导意义。     

设置三角形阻流件的通道内传热强化数值研究

对常物性流体在通道内的周期性充分发展层流对流换热特性进行了二维数值计算分析 ,所研究的通道是由两平行平板和交错布置于两平行平板上的多个三角形阻流件构成 .讨论了不同Pr数和不同Re数下阻流件高度、顶角和间距对换热系数的影响状况 .     

壁面加热热流密度对微柱群内部换热特性的影响

采用实验与数值模拟相结合的方法研究去离子水在不同加热热流密度下流过叉排排列微柱群内部时工质热物性对对流换热的影响规律.实验中采用电加热棒对一体化微柱群散热元件进行加热,测得不同加热功率下微柱群内部努塞尔数(Nu);同时建立考虑粗糙度影响的三维数学模型模拟了该实验段在不同热流密度下的温度场与换热特性,并与实验结果进行了对比.研究发现:工质热物性随着温度变化对微柱群换热特性有着较为明显的影响,且数值模拟结果略高于实验值;对流换热系数均随加热热流密度增加而略有增大,且低雷诺数(Re)下该现象更为明显;定义了不同的影响因子来对各热物性参数的影响进行定量分析,发现动力黏度对微柱群内换热特性影响最大,影响因子接近10%.     

鳍片管省煤器结构优化的三维数值模拟

利用FLUENT6.2软件对气流横向冲刷鳍片管管束的流动和换热特性进行模拟,分析了管间距对换热和流动的影响,拟合出传热特性关联式,根据尾部烟道的速度分布特点采用变节距的排管方式对省煤器进行优化;并针对某200 MW锅炉省煤器采用多孔介质和热交换器模型进行模拟计算,研究表明:采用变节距排管方式的省煤器换热效果优于原来的省煤器,两者气体流动压降差别不很大。对电厂省煤器结构优化提高换热效率具有一定指导意义。     

横掠滴形钉头管的换热特性研究

利用萘升华原理和热质比拟技术,对空气横掠滴形钉头管的换热特性进行了实验研究.分别测量了滴形钉头及管面的局部换热系数,并进行了分析比较.通过计算拟合了总体平均换热系数的实验关联式,给出了阻力实验关联式.结果表明,在实验的雷诺数范围内,滴形钉头管具有既不同于光管,又不同于其他形式钉头管的独特换热特性,滴形钉头管的总体换热系数远远高于光管.     

三角形翼形涡偶发生器对流换热特性实验研究

采用热质比拟萘升华技术对三角形翼形涡偶发生器的对流换热特性进行了实验研究.结果表明在矩形通道内安装三角形翼形涡偶发生器产生的涡旋,从1.1倍翼高到5.5倍翼高,努塞尔数平均衰减28.0%;在一定的雷诺数范围内,迎流冲击角对三角形翼形涡偶发生器对流换热特性有显著影响,并且存在一个最佳迎流冲击角45°.     

直流蒸发器换热元件单相对流传热的实验研究

以水为工质,对套管式换热元件进行了单相对流传热强化效果和传热性能的实验研究,根据实验结果,给出了窄环隙流道单相对流传热时内、外侧的努谢尔特数与雷诺数的关系。实验结果分析表明,在雷诺数Ｒe＜２０００时,窄环隙流道依然具有强化传热特点。     

钛波槽管水平管外凝结换热的实验研究

在常压条件下,对水平钛波槽管管外凝结换热及流阻特性进行了实验研究.在实验参数范围内,5号波槽管的总传热系数为光管的1.54～1.64倍,而管内水阻约为光管的3.39～4.42倍.通过对实验数据的回归分析,得到了管内对流换热、管外凝结换热及阻力系数的实验关联式.在管径及壁厚一定的条件下,波槽管的节距和槽深有一个最佳组合.根据实验结果,推荐最佳结构参数为(ψ)=0.001 35～0.003 606.结果表明,钛波槽管是实现船用冷凝器小型化较为理想的强化管管型.     

环形封闭夹层内空气自然对流换热的研究

本研究采用端部热补偿的方法，消除了环形封闭夹层顶部和底部轴向导热的影响，通过在稳态下四种夹层间距，分别在五个放置角度下自然对流换热的测量，综合出适应于大Ｒａ数值范围内，涉及了高深比和放置角度的换热关联式，它对同类工程应用具有一定的指导意义。     

螺旋翅片管簇散热器优化设计

本文从理论上分析了自然对流方式下螺施翅片管簇散热器的翅高、翅厚、管径、翅间距，罩高对散热器的热工性能的影响．利用已有的经平板通道的自然对流换热公式，采用修正该公式中在极高度的方法及光滑圆管自然对流换热公式，给出了计算螺旋翅片管簇散热量的半理论计算方法．利用计算机分析了各影响因素对散热器换热量影响的程度；以金属热强度最大为优化目标，给出了该类型散热器的最佳结构参数族。     

多孔微通道扁管发展段流动换热特性实验研究

为了提高电子器件的散热能力,减少高温引起的器件性能降低和寿命缩短的问题,对多孔微通道平行流扁管单相对流换热在发展段高热流下的流动特性和换热能力进行对比研究,并从单双面加热、不同消除接触热阻的方法和不同热流密度3个方面对微通道发展段的换热能力的影响进行评价.该通道水力直径Dh=1.09 mm,高宽比α=0.85,雷诺数Re=206~4 553.实验结果显示:发展段的摩擦阻力特性层流区与经典理论较为吻合;实验管段单面加热比双面加热在换热能力上有明显增强,但随着Re的增加差距降低;消除接触热阻的方法对换热的影响差别明显不能忽略,采用钎焊的方法与填充导热硅脂的方法相比,可使加热件表面温度降低10℃;在Re1 000时,流体黏性变化对换热的影响较为明显,在高Re区域,不同热流密度下Nu值基本一致.     

自然循环窄矩形通道内单相水对流传热特性

为探究单面加热窄矩形通道内,单相自然循环对流传热特性,进行了实验压力为0.2 MPa和0.3 MPa,入口欠热度范围为35~60 K,加热功率范围为30~90 kW/m~2的单相对流传热实验。实验结果表明,对流换热系数与Gnielinski公式符合较好,92%的实验数据与公式的相对误差在20%以内。引入斯坦顿数(St),对数据分析发现:自然循环流动中,实验段入口欠热度及加热功率对换热能力有明显影响,换热能力随着入口欠热度的增加而减小,随着加热功率的增加而变大。在窄矩形通道内的向上自然循环流动中,通过提高入口欠热度而导致的浮升力增加会引起同向对流,从而使换热减弱;单面加热条件下,提高加热功率引起的横向热驱动力增加会使传热得到强化。     

超临界二氧化碳细管内流动与换热特性分析研究

对超临界压力下二氧化碳在水平管内的对流换热进行了模拟研究,分析了热流密度、壁面温度、质量流量以及压力等对二氧化碳对流换热的影响.结果表明:热流密度和壁面温度对换热系数的影响相对较小,质量流量和压力的影响较为显著,质量流量升高,传热系数有明显提高,压力越接近二氧化碳的临界压力,传热系数在临界点附近的变化越明显,峰值越高.