汽气混合流凝结液膜形成机理研究

汽气混合流体凝结放热过程中凝结所形成的液膜厚度对换热效果的影响较大,因此通过探讨液膜厚度沿管壁的变化,有利于分析强化换热过程。以圆管为例,对汽气混合流体凝结所形成的液膜机理、沿管壁的分布规律及换热性能进行分析,并建立相应的物理及数学模型。通过给定初始条件进行计算,结果表明：液膜沿管壁向下流动过程中其厚度逐渐增加、换热性能逐渐降低;同时分析了管壁温度、汽气混合流体速度及管径等主要参数对液膜的形成及换热性能的影响,为强化凝结换热过程提供了理论基础。     

甲烷气在V型纵槽管上凝结换热强化

主要研究甲烷气膜状凝结过程及强化。建立了甲烷气膜状凝结试验台，进行了甲烷在光管和Ｖ型纵槽管上膜状凝结换热试验。结果表明光管的数据与Ｎｕｓｅｌｔ解基本一致，而Ｖ型纵槽管上膜状凝结换热系数较光管提高了３～８倍。     

滴形管换热性能的实验研究

采用特殊形状和表面的管子是最为常用、有效的强化换热手段。本文基于滴形管换热器回收天然气锅炉排烟余热,提出了烟气侧的换热系数实验关联式。通过改变换热管间的排列间距,在不同烟气流量下,对圆管和滴形管的换热性能及影响因素进行了分析。与实验数据比较,验证了实验关联式可正确反映凝结换热的特性。结果表明:不同烟气量通过滴形换热管的压损小于圆管,约为圆管的0.33~0.38倍;烟气温度降大于圆管;冷却水通过滴形管的温升高于圆管;换热系数滴形管比圆管的提高约7%,表明滴形管的换热性能优于圆管。因此对于有凝结换热过程发生时,滴形换热管具有强化换热的作用。     

滴形管外含不凝气体自然对流凝结换热性能研究

本文在自然对流情况下,基于双膜理论和边界层理论,考虑气液界面热阻,建立了滴形管外气液膜厚度及传热系数的数学模型,得到不同初始参数下气液膜厚度、气液膜热阻、气液界面热阻、凝液量和传热系数沿管壁的分布规律。结果表明:其他条件不变,随着混合气压力的增大(由81 325 Pa增至121 325 Pa),液膜厚度增大约7%,传热系数减小约30%。随着不凝气体质量分数的增加(由0.1%增至10%),气膜厚度减小约52%,凝液量减少约85%,传热系数减少约82%。虽然气膜厚度减小,但气膜内不凝气体质量分数增加约58%,气膜热阻增加约61%。对于当量直径相同的滴形管,其他条件不变,滴形管下半部分曲率越大,越易发生液膜分离,传热系数越大。     

R134a在水平强化管外凝结换热的实验研究

对氟利昂R134a在水平单管外的凝结换热性能进行了试验研究,试验管为光管和三根强化管,采用热阻分离法得到蒸气侧凝结换热系数。试验结果表明:光管管外Nusselt理论值与实验数据偏差小于10%。强化管No.1-3的传热性能均好于光管,当Re=40000时,No.1-4管的总传热系数分别为:5295,5818,5904,1502W/m2.K。在相同热流密度条件下,No.1-3管的管外换热系数分别是光管的7.0-8.8倍,9.0-10.8倍,9.9-12.0倍。管外强化后,管内外的换热系数已比较接近。     

船用冷凝器冷凝强化管换热性能研究

在船用制冷空调领域,制冷机组通常用海水作为冷却水冷却冷凝器中的制冷介质.为了提高冷凝换热管的抗海水腐蚀性能,船用冷凝器的管材常常采用Cu-Ni合金(如B10、B30等)或铝黄铜,这些材料往往导热性能较差[1,2].本文通过Cu-Ni合金冷凝管的凝结换热性能测试和试验分析,指出低导热系数材料对凝结换热效果的影响不仅仅表现为管壁热阻,还弱化了强化管管外的凝结换热,通过影响换热性能的机理分析,提出了采用复合管技术进一步提高低导热材料冷凝管换热效果的设想.     

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.     

具有不凝结气体存在的凝结换热研究

介绍了不凝结气体对凝结换热的影响,提出了在自行复叠制冷系统中消除不凝结气体对凝结换热的影响的一种新方法,然后进行了有不凝性气体存在时的换热系数的计算及相关的试验研究。试验结果证明了新的方法使得自行复叠制冷系统中有不凝性气体存在时的凝结换热大大加强,换热系数已经接近或达到纯工质在相同状况下的换热系数。     

水平细管管内凝结换热系数的数值模拟

对3种管径（2mm,4mm和6mm）的水平细圆管管内流动凝结换热特性进行研究。采用通用CFD软件Fluent6．3中的Mixture模型,结合UDF编程对物理模型进行数值求解。数值计算结果表明,小尺寸条件下管内凝结换热的规律不同于常规尺寸管道。随着管径的逐渐减小,重力对凝结的影响逐渐减小,气液面切应力、液体表面张力的作用加强。细管凝结过程的局部换热系数远远大于Nusselt的理论解。     

相对湿度对固体冷表面上液滴凝结过程规律影响的研究

通过可视化的实验设备观察四氟乙烯平板冷表面上的液滴凝结过程,探究在固定过冷度情况下不同相对湿度对冷表面上液滴凝结过程中液滴大小、液滴数量多少的影响情况.实验结果表明:高相对湿度的条件下可使液滴凝结更容易发生,并且相对湿度从50％变化到90％的过程中,凝结时间的降幅达到了 60％左右,通过液滴直径与凝结时间的拟合的相关性...     

水平微肋管内冷凝换热特性实验关联式的研究进展

概述目前国内、外空调制冷行业中普遍采用的水平微肋管内冷凝换热特性的实验关联式及其影响因素,指出正确地选用实验关联式,为空调制冷行业中冷凝器的优化设计及其制造提供可靠的依据.     

管壳式换热器换热管的传热强化

本文介绍管壳式换热器的传热节能元件-换热管的强化传热技术,指出传热技术发展新途径。简述典型强化换热管的构造、性能,分析换热管强化传热机理。     

水平管外R404A降膜蒸发传热的实验研究

搭建了降膜蒸发实验台,研究了水平单管外的降膜蒸发传热特性。测试管为外径19mm、有效实验长度为2500mm的光滑管和强化管。实验采用R404A作为管外降膜蒸发工质,与管内热水进行换热。布液采用喷嘴喷淋的方式,通过21个喷口当量直径为2mm的喷嘴完成。分别在变饱和温度(0、5、10、15℃)、变热流密度(从8到30kW/m2)和变喷淋量(从0.07到0.11kg/(m·s)时进行实验,研究了降膜蒸发换热性能相应的变化情况,得到R404A的管外降膜蒸发换热的一些规律,这对降膜蒸发器的设计及应用具有一定的参考作用。     

管壳式换热器壳程的传热强化

本文介绍管壳式换热器壳程的强化传热技术,简述换热器壳程的典型结构、性能,分析强化传热机理。     

用螺旋槽管强化溴化锂降膜式发生器传热传质的研究

热源温度较低时,在溴化锂吸收式制冷机或热泵中使用降膜式发生器可以改善传热传质的性能.如何用强化管对降膜式发生器的传热传质进行强化是本文所关注的.文中对螺旋槽管进行了实验,并对结果进行了分析,最后得出了结论.     

每管六涡扁长椭圆管换热板芯涡产生器翼高对强化传热的影响

利用萘升华传质/传热比拟实验方法,研究了每管六涡扁长椭圆翅片管换热器换热板芯在三角翼形涡产生器不同翼高时的换热和阻力特性,分析了涡产生器翼高的变化对错排椭圆翅片管换热器传热与阻力特性的影响,为该型换热器设计提供了一定的理论依据.     

水平管外二氧化碳膜状凝结传热分析

综述了水平低翅片管外凝结传热的基本模型,阐述了二氧化碳制冷剂的物性特点,讨论了表面张力与凝液滞留角及二氧化碳管外凝结换热系数的关系,分析了翅片密度、环形翅片管尺寸对翅片效率、滞留角、凝结换热系数以及传热增强比的影响,优化了外翅片管的齿高与齿距,并求得相应的强化传热增强比.结果表明,对于根径为20mm的低翅片管,最佳翅片密度为每米435个翅片,最佳齿高为5.1mm,最佳齿距2.3mm.     

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。     

5mm管径铜管换热器应用的冷凝性能研究

近年来,随着小管径换热器研究的深入和推广,目前各空调厂家已逐步应用推广。小管径换热器特点在于提高换热性能和节约产品材料成本。同时国内销售的空调器已由R22定频转向R410A变频空调器,小管径换热器随R410A冷媒的替代其强化传热影响更加显著,具备良好的应用前景。综合5mm管径换热器在空调系统中应用的性能数据比较,其冷凝性能优于大管径换热器,满足制冷量和能效的条件下,尤其空调制热量的提高非常显著。