蛇形换热管内超临界甲烷传热特性研究

使用甲烷代替液化天然气(LNG),对超临界LNG在单根蛇形管内的流动与传热特性进行了数值模拟,分析了流体物性、进口速度、压力及壁温对超临界流体传热特性的影响。结果表明,表面传热系数的总体变化趋势与定压比热容随温度压力的变化类似,表面传热系数沿管程先增大后减小;而在远大于拟临界温度的区域,除弯管处由于二次流出现突变外,表面传热系数渐趋稳定。壁温、入口速度及压力都会对表面传热系数的峰值位置和大小产生影响。增大压力可以改善超临界区域传热恶化现象;进口速度对传热影响较大,随着进口速度增大,表面传热系数显著增加。     

SCV蛇形换热管内超临界LNG传热特性数值模拟

LNG沉浸式汽化器在液化天然气接收站应用广泛,管内超临界LNG的传热特性对SCV运行有重要影响,为此,建立了单根蛇形换热管内LNG流动传热过程的数值计算模型。分析了管程压力、热通量、入口速度及物性变化对管内流体温度与局部传热系数的影响规律。计算结果表明,局部传热系数沿流动方向呈先增大后减小的趋势,并在准临界点附近达到峰值;由于二次流现象,传热系数在弯管处发生突变。在操作压力范围内,压力越大,局部传热系数峰值越小;热通量越大,局部传热系数峰值越早出现,峰值过后系数下降越快,出现传热恶化现象;而入口速度越大,局部传热系数越大,其峰值出现位置越靠后。该数值模拟结果可为LNG沉浸式汽化器的设计提供参考。     

超临界压力碳氢燃料瞬态加热响应特性

冲压发动机所使用的再生冷却技术将超临界压力碳氢燃料作为冷却剂, 对其传热特性的研究很有必要。对竖直圆管中碳氢燃料的瞬态加热过程中的流动特性开展了实验研究, 测量了壁温、进出口流体温度、进口压力、进出口压差等参数的变化, 得到了基本的响应特性。实验中发现周期性的压力、流量、温度振荡现象, 并得到了出现该现象的临界实验参数。     

倾斜内螺纹管中亚临界及超临界水传热特性研究

为探究超（超）临界锅炉机组内螺纹管水冷壁的传热特性,在倾角5°~90°的?35 mm×7.75 mm倾斜上升内螺纹管中进行了实验研究,实验参数为压力15~28 MPa,质量流速600~1000 kg?m^-2?s^-1,热通量300~500 kW?m^-2。实验对比了内螺纹管与?25 mm×3 mm光管的壁温特性;讨论了倾斜角度、质量流速和压力的变化对内螺纹管中亚临界、近临界和超临界水传热的影响;拟合了不同倾斜角度下超临界水的传热关联式。结果表明：所用内螺纹管有明显的推迟传热恶化、强化传热的性能;不同倾斜角度的内螺纹管传热特性存在差异;亚临界压力下质量流速对气液两相区传热系数影响很小,近临界和超临界压力下,随质量流速的增加,整体上传热系数增大;压力为15 MPa时的传热系数最大。超临界压力下,随压力的增大,大比热容区的传热系数减小。     

倾斜管内热进口段自然强制复合对流传热

用数值分析方法研究了倾斜管内热进口段自然强制同向复合对流传热 ,分析了浮力、倾斜角及轴向导热对流动和传热特性的影响 ,得到了速度、温度、壁面剪切应力、局部及平均Nusselt数的分布和变化 研究结果显示Pe=71时平均Nusselt数的最大值位于 2 5°～ 45°之间 ,Pe=2 5时则在 90°处出现 .     

采用扩展温度振荡法测量超临界CO2扁管内对流换热特性

As a natural working,fluid carbon dioxide (CO₂) has shown great potential in refrigeration and air conditioning industry. The heat transfer and pressure drop performance of supercritical CO₂ in pipes is necessary for gas-cooler design. This paper presents an experimental investigation of supercritical CO₂ heat transfer characteristics using temperature oscillation method.Considering the variable fluid temperature, an extended and more reasonable temperature oscillation model is built and used for heat transfer coefficient evaluation. The convective heat transfer coefficient of supercritical CO₂ flowing in an aluminum multi-channel flat pipe is measured for the first time.Experiments are performed under one typical pressure and temperature condition.The experimental setup and data acquisition as well as processing program are described in detail. New dimensionless heat transfer data in the form of Nusselt number via Reynolds number are given and analyzed.The results could be a good reference to gas-cooler design.The paper also supplies a general model or tool for determining local convective heat transfer coefficient which can be used more widely.     

采用扩展温度振荡法测量超临界CO2扁管内对流换热特性

引　言近年来ＣＯ2 跨临界制冷系统已引起了学术界和工业界的极大关注 .在空调、热泵及系统组件方面已进行了大量研究工作[1～ 4 ] .对车辆空调和一些一体化机组而言 ,紧凑、质量轻的热交换器十分必要 ,小直径换热管或微通道换热管有可能扮演重要角色[5] ,并且也有利于解决系统的高压设计问题 .在实际应用中一个需要深入研究的问题是ＣＯ2 跨临界制冷系统气体冷却器内的超临界换热过程 .文献 [6]对一般应用条件下的超临界换热做了详尽评述 .文献 [7]则针对ＣＯ2 制冷的应用条件对超临界换热做了介绍 .总体而言 ,现有的可用实验数据范围有限 …     

超临界二氧化碳传热特性的研究

超临界流体是新兴的化工技术之一,其传热特性是其工程应用研究的重要方向。由于在超临界压力条件下流体的热物性随温度和压力的变化比在亚临界压力条件下更加剧烈,相应的传热与传质过程也更加复杂,这对改善化学工程上传统的传质、传热过程具有重要意义。     

毛细管内蒸发传热机理的分析

对微细毛细管内的蒸发传热过程进行了理论分析,提出了其传热性能的计算方法,并作了实例计算.毛细管内的蒸发弯月面可分为平衡稳定液膜区、过渡液膜区和弯月面弯曲区.热质传递过程发生在过渡液膜区和弯月面弯曲区.计算结果表明:在过渡液膜区具有很高的换热系数;毛细管径的增大将导致毛细管内换热系数的下降.     

螺旋槽管中单相水与油湍流摩擦阻力与传热特性

对单相水与油分别在4根不同几何参数的螺旋槽管中湍流摩擦阻力与传热特性进行了试验研究。以动量传递与热量传递的模拟理论为基础,由试验结果的关联得到了动量传递粗糙度函数（R函数）与热量传递粗糙度函数（G函数）的表达式,并与前人工作进行了比较。针对油的Pr随温度变化较大的特性,提出了改进的强化传热性能评价方法,并据此对1号与2号试验管进行了评价。研究结果可用于换热器设计及优化螺旋槽管几何参数。     

新型曲线拟合法及在翅片管传热性能试验中的应用

引　言对于换热器的传热性能试验 ,往往需要得出换热面某一侧的对流换热系数及其换热规律 ,这就相应地需要根据换热器类型采用合适的试验方法 .一些学者针对具体的试件采用了各种形式的对流换热系数试验方法[1～ 3] ,但都存在各自的应用局限性 .曲线拟合法也是经常用到的一种方法[4 ,5] ,但常规的曲线拟合法或者存在较多的限定条件 ,或者拟合结果不太准确 .本文介绍的新型曲线拟合法限定条件少 ,拟合结果准确 ,试验方便 ,是一种行之有效的对流换热系数的试验方法 .1　新型曲线拟合法的原理1.1　一种简单的换热情形两种流体通过平壁进行热量…     

非牛顿流体管板式换热器的传热特性

对管板式换热器在Re<2、270条件下中、高粘非牛顿流体传热进行了研究,并给出相应的关联式,传热数据处理采用修正Wilson算法。为了减少流动不均一分布对实验结果的影响,本文用测温法对换热器内流体流动分布进行了研究。     

T形强化传热管在海水淡化器中的应用

本文用蒸馏法对海水进行淡化,将T形强化传热管用于海水淡化器中,并对T形管和光滑管的海水沸腾换热进行了对比实验测定。实验结果表明,采用T形强化传热管后,过热度由光滑管的8℃左右降低为5℃左右;管外传热膜系数增加80％;长期运行,T形管热阻只增加15％,而光滑管增加100％。采用T形管强化海水沸腾,将大大降低能耗,有很好的工业应用前景。     

通气振动流化床与浸没水平管间局部传热系数

提出了测试振动流化床与浸没水平管局部传热系数的新方法 ,就通气振动流化床与浸没水平管间的局部传热特性进行了实验研究 .结果表明 ,局部传热系数随水平管圆周位置而变 ,这种变化受流化气速、振动频率和振幅的影响 ,通气条件下达到最佳传热效果的振动强度比不通气时低 ,振动条件下达到最佳传热效果的流化气速比不振动时小 ,通气条件下振幅和频率对局部传热系数具有大致相同的影响趋势 .实验还表明 ,局部传热系数随颗粒粒径的增加而减小 .     

高热流条件下超临界压力煤油流过小直径管的传热特性

探讨了超临界压力下煤油流过内径为 1.70mm的不锈钢管的传热特性 .实验在压力为 5、 15MPa ,质量流率为 85 0 0～ 5 10 0 0kg·m^-2 ·s^-1和热负荷高达 5 5 .0MW·m^-2 的参数范围内进行 .结果表明 :在内壁温达到拟临界温度时有拟沸腾现象发生 ;进一步提高热负荷会发生传热恶化 ,加入添加剂能提高临界热负荷 ;在极高热负荷下还会发生第 2次传热强化 ,限制了传热恶化的壁温飞升 .给出了煤油的强制对流传热关联式 ,计算值和实验值吻合良好 .     

A STUDY ON HEAT TRANSFER IN INCLINED REFLUX CONDENSERS

The condensation heat transfer in the inclined reflux condensers is investigated at various inclinations. A condensation heat transfer model is set up. The calculated values of the model agree well with the experimental data. Both the experimental data and the theoretical calculations show that the condensation heat transfer coefficient in the inclined reflux condensers varies with the inclinations and will be maximum when the inclination angle is about 10°.     

高效传热管的实验研究

建立了样机型模块式溴化锂吸收式制冷机高效传热管试验台;对研制成功的高效传热管在接近工业条件下进行了传热传质性能和添加表面活性剂影响的实验研究,提供了可供工程设计使用的关联式,并观察了马拉哥尼对流.实验研究表明,只有将有关技术参数如喷淋密度、冷却水和冷媒水流速等设计在合适的范围内,高效传热管才能取得较好的强化效果;吸收器高效管必须添加适量的表面活性剂,才能获得最佳传热传质效果.使用本文的高效传热管可使一台1160 kW的溴化锂吸收式制冷机节省铜材1700～2000 kg,质量减轻30%～40%.     

施工条件下CO2泡沫压裂液的对流换热特性

引　言水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术 ,在开发低渗透率油气田中压裂起到了关键性的作用 ,本来没有工业价值的油气田经压裂后可变为有相当储量及相当开发规模的大油气田 .在影响压裂成败的诸因素中重要的是压裂液及其性能 ,对于大型压裂 ,这个因素就更为突出 .压裂液的类型及其性能对能否造出一条足够尺寸的、有足够导流能力的裂缝有着重要的影响泡沫作为压裂液在 2 0世纪 70年代初获得广泛应用 ,通常为气体 (CO2 或N2 )与压裂液 (如水基聚合物羟丙基胍胶等 )的两相混合物 .由于它具有油层伤害低、返排能力强、滤失量小、用液效率高、黏度适当、携砂能力强等特点 ,在压裂液体系中占据了相当重要的地位 .目前在国外 ,泡沫压裂液占整个压裂液体系的 30 %～ 5 0 %压裂液的流变特性如表观黏度、流变参数、热稳定性、剪切稳定性等对于携砂能力、造缝能力以及管流压降的预测具有决定性的作用 ,将直接影响到压裂参数的选择、压裂效果的评估 .对CO2 泡沫压裂液流变特性的研究参见作者的另一文献[1] ,在此不作说明 .在影响压裂液流变特性的诸多因素中温度的影响巨大 ,而在泵注过程或裂缝中泡沫流体不断和地层岩石间进行...