高效EHD换热技术

一、前言 工厂排放的余热中有60％左右是100℃以下的中低温热水,有效利用这部分热水,无论对节能还是对保护环境都是十分重要的。但就现在的技术水平来看,进行这一工作的投资回收年限太长,因此,这些热水都不加利用地排放掉了。这里所说的投资回收年限,是指利用废水余热发电的设备投资与运行费用之和用发电收入进行回收所需要的时间。这对节能来说是一个十分重要的指     

以水为工质的EHD强化管内对流换热实验研究

以水作为工质,实验研究了EHD(Electrohydrodynamics)对水套管式换热器内对流换热过程的强化作用机理。实验中,在水套管换热器换热管中心设置一直流式高压电极,电极电压DC设置范围为0～40 kV,分别进行了5组不同流量下不同电压值的组合强化实验。实验结果表明:不同管内流量条件下电场对管内传热过程均有不同程度的强化作用,当流量为0.1 m3/h时,其电场强化系数θ最大,为1.224;流量为1.0 m3/h时,电场强化系数θ最小。实验证实了电场对于以水为工质的对流传热过程具有强化作用,但电场强化效果具有对流量变化敏感性的特点,同流量下存在最佳强化电压值而非电压值越高强化效果越大。     

波节管换热器的强化换热分析

本文分析了波节管的强化换热机理,介绍了波节管换热器的性能及基本计算方法,为换热器的使用提供了理论参考。     

波节管换热器的强化换热分析

本文分析了波节管的强化换热机理 ,介绍了波节管换热器的性能及其基本计算方法 ,为换热器的使用提供了理论参考。     

EHD_脉动流混合强化传热换热器的传热与阻力特性实验研究

以水为工质,实验研究了EHD(电场)与脉动流对单管换热器内的传热与阻力特性影响。实验中,电压值设定为0-40 kV,脉动流频率f=1、2、3 Hz,脉动流幅度A=1,脉动流条件下的管内时均流量q=0.1-0.5 m3/h。实验结果表明:管程脉动流单独作用时,同一流量条件下,f增加时传热系数α无明显变化,即脉动流单独作用对圆管传热强化作用不显著;EHD单独作用能显著强化传热,电压相对较小时,α增长缓慢,当电压U30 kV时α较快增长,但随着电压的继续增加渐趋平缓,α最大提高0.12倍;脉动流和EHD具有一定的复合作用,f对有电场强化条件下的α有较大影响,尤其是当U30 kV时,f越大,相同电场强度下管程α越大,对应的α最高可提高约0.25倍;EHD/脉动流混合作用时,随着Re的增大,管程阻力系数λ逐渐降低,并且在相同的Re情况下,脉动强化措施下的λ要明显高于无脉动情况;同一Re条件下,同频率工况时,电压的增大与否,对λ的改变并无影响,即阻力损耗主要来源于脉动流的作用,而电场对此的影响较小。     

EHD强化传热研究中的重要问题——电场特性的影响规律

在文献综述的基础上,分析了EHD强化传热中,电场特性的重要性和研究现状,指出了当前研究中的不足之处及存在的矛盾,为在EHD强化传热研究中,进一步进行电场特性影响规律的试验和理论探讨提出了建议。     

螺旋肋片自支撑换热器强化换热试验研究

为了利用螺旋流动强化传热的特性并简化换热器结构,结合螺旋折流板换热器的结构和流体流动特点,开发了一种螺旋肋片自支撑换热器.为了掌握螺旋肋片自支撑换热器的传热和压降综合性能,建立了换热器的试验模型和试验装置.在相同的试验条件下与折流杆换热器进行对比试验,结果表明:当雷诺数Re=6000时螺旋肋片换热器的总传热系数比折流杆换热器提高13.3%,并随着雷诺数增大强化传热效果更加显著;而同时压力梯度却降低了87.5%,并随雷诺数增大二者的压力梯度差值变大.在试验雷诺数2 000～6 500的范围内,螺旋肋片换热器的综合性能K/▽P值是折流杆换热器的1.4～2倍.可见,螺旋肋片换热器具有较高的传热系数和较低的压降,因而具有良好的发展及应用前景.     

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。设计了一种换热效果较好的Helmhotz共振腔，并通过实验研究了Helmhotz共振腔对换热器的换热强化效果，分析了水力参数和结构参数对换热效果的影响，结果发现：对一定结构的共振腔，配以适当的水力参数，就可以产生自激振荡；对于同一结构的共振腔，水力参数不同，产生自激振荡的强弱也不同，随着压力的增加，自激振荡的强度也增加；将共振腔产生的自激振荡流引入换热器后，当自激振荡达到一定的强度时，能够破坏层流底层，从而可以强化换热；Helmhotz共振腔在绝大多数工况下能将管内换热系数提高10%-30%。     

椭圆管与扁管管板式换热器换热性能的分析比较

本文对椭圆管与扁管管板式换热器的充分发展的周期性层流流动与换热特性进行了数值计算分析,给出了在400相似文献   

低压条件下紧凑式顺排管束满液型蒸发换热器的强化换热特性研究

提出了一种新型紧凑式顺排光滑管束组成的满液式蒸发换热器。在低压条件下对水平光滑顺排管束的小空间内沸腾强化换热特性进行了实验研究,确认了管距、管位置和运行压力对强化换热性能的影响。实验表明存在一个能得到最大强化换热效果的最佳管距,这一最佳管距接近沸腾气泡的脱离直径。压力对强化换热效果也有重要影响:随着压力降低,强化换热效果也逐步减弱。实验结果对高效节能型蒸发换热器设计提供了设计基础。     

T型沸腾强化换热管传热性能的实验研究

对一种T型翅片内螺纹沸腾强化换热管进行换热性能实验研究,管外以制冷剂R134a为工质,管内以水为介质,在定热流密度(q=9 000 W/m2)与定水流速(v=1.5 m/s,v=2.6 m/s)的工况下得到一系列实验数据.利用Wilson图解法得到管内外的换热系数,并与理论光管计算值进行比较,得出T型翅片管管内外沸腾换...     

换热管内旋向自交叉转子强化传热性能研究

利用综合传热性能实验台,研究对比旋向自交叉转子、同向转子的换热器和光管的传热性能。结果发现:通过Webb性能比较方法,在同样面积和同等泵功率情况下,同向转子比光管换热器的换热量最大可提高为6.99%,而旋向自交叉转子比光管的换热量最大可提高8.11%,并计算推导了旋向自交叉转子与同向转子、光管之间的准则关联式;同时研究了换热量与转子外径的关系,结果发现换热量随转子外径变大而增多。     

三维内肋螺旋管内强化换热实验

采用实验方法测试了三维内肋螺旋管内的流动传热性能。实验用的螺旋管曲率δ=0．0663,测试段长1．15m,试验工质为水。对螺旋光管和两种不同结构尺寸的三维内肋管进行了测试,测量的雷诺数范围约为Re=1000～8500。结果表明,三维内肋对螺旋管内的对流换热仍然有较大的强化效果,同时流阻也有一定程度的增加。与未加肋的螺旋光管相比,在测试的流动范围内,两种三维内肋管的平均换热强化比达1．71和2．03．热力性能系数为1．2～1．66。     

自激振荡脉冲射流强化换热实验研究

对自激振荡射流强化换热的机理进行了初步探讨，并对有无共振腔时的换热情况进行了对比实验。实验中发现，由Helmholtz共振腔产生的自激振荡脉冲射流增强了管内流体的掺混，破坏了边界层，从而达到了强化换热的目的。实验中还发现，当共振腔两端的压差增大时，将产生更为强烈的脉动流，明显地提高流体的紊流程度，从而强化了管内流动换热。     

Study on Flow Behavior and Heat Exchange Characteristics of a Capillary Tube-Suction Line Heat Exchanger

The present research is to develop a homogenous mathematical model to simulate capillary tube-suction line heat exchanger (CT-SL HX) based on the fundamentals of conservations of mass, momentum and energy with comprehensive experimental result validations. The computer model is fully validated by 72 experimental data with error bands of ±15%, ±2°C and ±35% on the mass flow rate prediction, the suction pipe outlet temperature, and the heat exchange estimation respectively. The results suggest that the internal diameter of the capillary tube, and the heat-transfer length of the CT-SL HX have demonstrated an apparent impact on the capillary tube outlet conditions and heat transfer across the segment.     

三维双侧水平强化管R245fa凝结换热性能试验

由于制冷剂R11和R123对臭氧层有破坏作用,为完成环保新工质R245fa对R11和R123的替代工作,对R245fa在内螺纹外斜翅片的三维双侧强化管外的凝结换热性能进行试验。数据处理过程中,采用Wilson图解法获得管内水侧对流换热系数及其计算关联式,再利用热阻分离法获得管外凝结换热系数。研究表明:试验中管内对流换热系数高于管外冷凝换热系数,所以管外侧的传热热阻是占据主导地位的传热热阻;相对于光管,R245fa在三维双侧强化管管内换热强化换热倍率为3.58,管外强化换热倍率为2.48;对实验数据进行拟合,得到管外换热系数的变化规律和凝结换热关联式。     

多管型套管式换热器传热与流阻性能试验研究

多管型套管式换热器是在大尺寸外管的内部布置多根内管所构成的换热设备 ,与单根内管的套管式换热器相比 ,流量大幅增加 ,选用螺纹内管和管间折流板可以强化传热。对于多管型套管式换热器的传热性能试验 ,采用修正威尔逊法进行试验计算 ,得出了两种多管型套管式换热器的传热与流动阻力性能试验结果。     

喷射强化传热的试验研究

本文介绍了一种喷射元件,通过气流的喷射来提高气体的流速,以达到增强传热的目的,同时通过试验来验证喷射元件的可靠性。