R290和R22在水平细圆管内流动凝结换热的实验研究

实验研究了R290、R22在细圆管中的流动凝结换热特性。实验管内径为1.085 mm,R22的质量流率为200~1200 kg/(m2·s),R290的质量流率为200~650 kg/(m2·s),饱和温度分别为40℃与50℃。实验结果表明,高质量流率时R22在较高干度下换热系数随干度增加缓慢或略有下降,低质量流率时,R290在较小干度下出现换热系数下降。两种制冷剂蒸气相比,相同条件下R290的凝结换热系数高于R22的。本文的实验结果还与现有典型关联式的计算结果作了对比,其中,Wang et al.(2002)关联式对R290的实验数据预测偏差在17.5%之内,Kim et al.(2013)关联式对R22的实验数据预测偏差在18.4%之内。     

水平微圆管内R22和R410a凝结压降的实验研究

R410a是一种被广泛看好的R22替代物,研究R410a的凝结压降特性对开发适用此种制冷工质的凝结换热设备有重要意义。搭建了微细尺度凝结压降实验台,实验研究了R22和R410a在内径为0.941mm水平不锈钢圆管内饱和温度为40℃、质量流速为200-1000 kg/m^2.s、干度为0.2-0.8时的凝结压降特性。实验结果表明：凝结压降随着质量流速的增大而增大,在较高干度时更加明显。与R22相比,R410a的凝结压降在较低干度和质量流速时与R22相当,在较高干度和较高质量流速时明显低于R22。     

R410A和R22在小管径水平管内冷凝换热特性研究

本文搭建了冷凝换热实验台,对R410A和R22管内冷凝换热系数性能进行对比研究,实验工况为质量流速200~800kg/(m^2·s)、饱和温度40℃、干度0~1、5 mm外径水平光滑铜管,分析了质量流速和干度对管内冷凝换热的影响,并将应用于传统管道的关联式与实验所得数据进行对比。结果表明:冷凝换热表面传热系数与质量流速和干度呈正相关,高干度区域时的冷凝换热表面传热系数增幅显著;M. M. Shah[4]关联式来预测实验数据的效果并不理想,与实际值相比偏差最大可达60%,但是预测低质量流速和低干度区的数据较为理想;当质量流速较小(G=200 kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数要低于R22;随着质量流速的增大(G=400 kg/(m^2·s)),二者冷凝换热表面传热系数的差距减小;当达到中高质量流速(G=600kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数与R22的相似;当质量流速继续增大(G=800 kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数随着干度的增大开始高于R22的。     

R22在矩形微细管内凝结的气液两相流动压降实验研究

实验研究了R22在当量直径为0.952 mm的水平不锈钢矩形管内凝结的气液两相流动压降。实验时的饱和温度为40-50oC、质量流速为200-800 kg/m2 s、干度为0-1。研究结果表明,实验段的压降占总压降95%以上,而出口处流通断面扩张压降所占比例很小可以忽略。R22的压力梯度随质量流速和干度的增大而增大,在较高干度区增大趋势更加明显。随饱和温度的增大压降减小。与R22相比,相同实验工况下R152a的凝结压降小于R22的。     

水平光滑细管内R1234ze冷凝换热特性实验研究

对流体R1234ze在内径2 mm 的水平光滑圆管内的冷凝换热特性进行了实验研究,设定流体饱和温度为35 ℃、40 ℃,质量流量为100~400 kg/(m2?s),热流密度为4~22 kW/m2。实验获得了R1234ze在不同工况下的冷凝换热系数和摩擦压降。发现R1234ze的冷凝换热系数范围在1.5到8 kW/(m2?K)之间,且随干度的增加而增加,随质量流量的增大而增大,随饱和温度的升高而降低,比在相同工况下R134a 、R32的换热系数分别平均低约22%和31%。R1234ze的摩擦压降随质量流量增加而增大,随饱和温度的升高而降低,高于相同工况下R32的摩擦压降。并将本次实验值与其它经典换热模型和压降模型进行了对比分析,发现Baird等人的模型对本次实验的换热系数预测较好,对其它文献中的相似数据点预测也较好。Müller- Heck模型对摩擦压降预测最好。     

R32在水平管内流动沸腾换热特性的试验研究

对R32在水平光滑管和微肋管(外径均为7mm)内的沸腾换热特性展开试验研究,测试的制冷剂质量流速为100~250 kg/(m~2·s),饱和蒸发温度为7~11℃,热流密度为3~8 kW/m~2,测试管内制冷工质平均干度值为0~0.7。试验结果表明:热流密度是影响R32沸腾换热系数的主导因素之一,质量流速的增大、饱和蒸发温度的升高、热流密度的增大均有利于提高R32的沸腾换热系数;微肋管有强化传热的效果,其平均沸腾换热系数比光管增大11.8%~33.2%;干度对R32沸腾换热系数的影响比较复杂,R32的沸腾换热系数随干度的增加先增大后减小,这是由于出现了干涸值,本文试验测得的干涸值范围为0.41~0.57,制冷剂质量流速的降低和热流密度的增大均有利于干涸值的增大。     

微细管内CO2流动沸腾换热特性研究

针对CO2作为制冷剂在微细通道内流动沸腾换热进行了实验与理论研究,采用红外成像观测与换热系数实验研究定量与定性的分析了热流密度：2~35 kW/m2,饱和温度：﹣10 ℃ ~15 ℃工况时,内径为1 mm、2 mm圆管内的换热系数。实验结果表明：热流密度的增加强化了微细通道内工质核态沸腾换热,使换热系数得到显著提高;换热系数随饱和温度非单调变化,饱和温度较高时,越接近CO2临界温度其换热系数随饱和温度升高而增加,当饱和温度在低温工况时换热系数则随其降低而增加,换热过程中发生干涸干度随饱和温度升高而单调降低。     

R22和R417A在水平强化管外的凝结换热实验研究

用实验的方法研究了非共沸工质R417A在水平强化换热管管外的凝结换热性能,并与R22做了对比.试验管为两种强化换热管-斜翅管和矩翅管.结果表明:对于斜翅管,同等的壁面过冷度下,R417A的凝结换热系数大于R22的管外换热系数;对于矩翅管,同等的壁面过冷度下,R22的凝结换热系数大于R417A的凝结换热系数;在工质R417A下,两种强化管的凝结管外换热系数随壁面过冷度的变化率都比R22大,其原因应该与R417A作为一种非共沸制冷剂的温度滑移特性有关.从强化换热的角度考虑,对于表面张力较小的工质,选用斜翅管更有利.     

垂直矩形窄通道换热特性实验研究

本文以去离子水为工质进行实验,研究垂直矩形窄通道换热特性。采用单侧壁面加热,改变工质流动参数,分析沿流动方向的壁面温度分布特性和测温点处的局部换热系数。实验表明:以对流沸腾为主的阶段,换热系数随着质量流速的增加而增加,入口温度对于换热系数基本没有影响;当干度χ0.1时,换热系数随着干度的增加而降低,当干度χ0.1时,换热系数随着干度的增加而基本保持不变。以核态沸腾为主的阶段,换热系数随干度的增加而略微上升,随入口温度的升高而增加。     

R-134a在水平直管和螺旋管内凝结换热特性的实验研究

对替代制冷剂R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热特性进行了实验研究。在三个不同的冷凝温度（35℃、40℃和45℃）、制冷剂R-1Ma的质量流量变化范围为100-400kg／（m^2·s）和制冷剂的干度范围为0．1-0．8的条件下,实验得到了R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热系数随R—134a的质量流量和干度的变化关系,并将水平直管和螺旋管内的凝结换热特性数据进行了对比。实验结果表明,R-134a在螺旋管内的凝结换热系数比直管的大4％。13．8％。     

相变喷雾冷却技术的研究进展

论述了中国国内外近年来喷雾冷却技术在沸腾区相变换热的研究进展,并对影响沸腾区喷雾冷却换热性能的喷雾特性及外部特性作了总结.沸腾区的研究包括实验研究和理论及数值研究两部分内容.实验研究主要分为两方面:一是对整体换热性能的研究;二是针对临界热流密度(CHF)的研究;理论及数值研究主要集中在对液膜分布、气泡生长及二次成核等过...     

An inverse solution for reconstruction of the heat transfer coefficient from the knowledge of two temperature values in a solid substrate

Reconstruction of the heat transfer coefficient from the knowledge of temperature distribution is an inverse problem. The main focus of this study was to develop an inverse model that could be used to determine the heat transfer coefficient associated with a fluid in contact with a solid surface from the knowledge of two measured temperature values (T₁ and T_M) in the solid substrate. The temperature distribution for the inverse problem was numerically generated, for a situation with a known heat transfer coefficient, using an implicit finite-differencing scheme. The solution domain was first discretized in to finite number of small regions and nodes. Conservation of energy was then applied to each of the control volume about the nodal regions. This approach resulted in a set of linear equations that was solved simultaneously. Two nodal temperatures in the substrate, from the direct solution, were then used in the inverse problem to reconstruct the heat transfer coefficient. To solve the inverse problem, the solution domain was divided into two distinct regions (Region I and Region II). Region I contained the solution domain between the two known temperatures (T₁ and T_M), and Region II included the region between T_M and the surface with the convective boundary condition. Again, a finite-differencing scheme was employed to generate a set of linear equations in each region. First, the set of linear equations in Region I was solved simultaneously and the results were then used to reconstruct the nodal temperatures in Region II. The convective surface temperature was then utilized to determine the heat transfer coefficient. A series of numerical experiments were conducted to test the validity of the inverse model. Comparison of the inverse solutions with the direct solutions confirms that the heat transfer coefficient can be reconstructed, with good accuracy, from the knowledge of two temperature points in the solid substrate.     

热转印膜结构与制作工艺

热转印技术的出现,使传统印刷工艺发生巨大变化.简要说明热转印膜的结构,同时详细阐述热转印膜的制作过程中的注意事项.     

平板太阳能集热器强化传热应用研究进展

集热器作为平板太阳能热水器的关键部分,其传热性能决定着热水器集热效率的高低。介绍了平板太阳能集热器的典型结构以及传热方式,综述了平板太阳能集热器目前所采用的强化传热方式及今后强化传热技术的发展趋势。     

弦月形狭缝通道内液氮受迫流动沸腾传热强化的研究

研究了液氮在弦月形狭缝通道中受迫流动沸腾时的传热特性。发现液氮在弦月形狭缝通道中的受迫流动沸腾具有很高的换热系数,有显著的强化换热效果。详细分析了弦月形狭缝通道内液氮沸腾传热及流动的偏心特性。研究对于进一步理解狭缝通道沸腾传热强化的机理和狭缝强化传热技术在工程中的应用有着重要的意义。     

国内外吸收式热泵强化传热传质研究综述

综述国内外对吸收式热泵强化传热传质研究的现状。目前主要的研究方向为新型强化管的开发、新型表面活性剂及强化吸收机制的研究,主要研究目的是如何增大传热面积与加强界面马拉格尼对流,以此提高传热传质系数。     

石蜡相变材料强化传热技术进展

介绍了相变材料（PCM）的分类及应用,石蜡类有机相变材料具有较高的相变潜热,无过冷及析出现象,性能稳定、无毒、价格便宜,但也存在导热系数小、密度小的缺点;阐述了国内外为强化石蜡相变材料传热对其所作的大量研究;示出了常用相变传热的传热模型和相变传热问题的求解方法。     

翅片管换热器空气侧换热模型在低气压环境下的适用性研究

本文总结了现具有较高认可度且具有相当预测精度的空气侧换热特性的理论预测模型,选用常规平直铝翅片铜管换热器在典型的空调工况(空气干球温度为27℃,湿球温度为19. 5℃,换热器迎面风速为1～4 m/s,入口水温为7～13℃,流速为1. 8 m/s)下,对现有模型在低气压环境(40～100 kPa)下的适用性进行分析研究。实验研究表明:在试验工况下,随着换热器所处环境压力的降低,常压模型预测值与实验值的偏差急剧增加至127. 4%～-36. 6%,且常压模型预测值普遍偏大。同时低气压环境下管排数的影响依然存在,且更加显著。基于本文实验数据对3个常压模型进行环境气压修正后,预测精度大幅提高:在试验工况下,最大偏差分别降至32. 63%、24. 91%和21. 74%,平均偏差为1. 79%、-2. 90%和-8. 59%,在±20%的误差带内修正模型预测精度比分别达到90. 97%、93. 75%和88. 96%。     

强制对流换热实验测试系统的研制

运用虚拟仪器技术,研制了一套强制对流换热实验台自动化测试系统.测试系统实现了温度和风速的精确测量,以及风机转速和加热功率的自动控制,测试软件可以直观地观察整个换热过程中各个测量点的状态变化情况,进而得到整个实验过程从启动到稳态过程的全部数据,并对测量结果进行了不确定度分析,系统平均换热系数测量不确定度为4.9W/(m2.℃).     

绿色阻垢剂在开放式换热器中的抗垢强化传热性能研究

针对一种蒸发式冷凝器系统换热器盘管表面的易结垢现象，采用高精度摄像仪观察法、红外温度摄像仪及热电偶温度测量手段，对绿色阻垢剂（聚天东冬氨酸PASP）抗垢强化传热性能进行了实验研究。结果表明，在管内放热实验中，采用绿色阻垢剂后的管表面温度平均比污垢管表面温度高4～8℃，前者喷淋循环冷却水温度升高基本维持在0．5～0．6℃／min的水平，而污垢管实验中喷淋循环水温升维持在0．3～0．4℃／min的水平。说明在循环水中加入绿色阻垢剂后，污垢热阻大大减少。