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%。     

水平高速旋转圆柱表面对流换热的实验研究

应用红外热像技术研究了静止空气的大空间环境下水平旋转圆柱表面的对流换热与转速的关系。在本文的实验范围内，当Re在7300以下时，对流换热随Re的增大而迅速增加，Re超过7300时，其增加速度逐渐变缓，当Re增大到9600时，对流换热反而随Re的增加而减弱，实验结果与理论分析一致。     

填充床内对流换热的数值研究

为研究空气流入高温填充床时小球直径和空气流速变化对填充床内对流换热和压力损失等的影响,利用孔隙尺度介观方法对顺序排列多孔介质小球的三维填充床进行数值计算,数值计算与实验结果吻合较好。结果表明:填充床内固相和气相间存在热的非平衡性;当小球直径从2.8增大到5.6 mm时,在最高温度上游对流换热强度减小,在最高温度下游对流换热强度增大,同时,压力损失和最大无量纲速度减小;气体流速增大时,填充床内产生湍流运动。     

等热流圆管内相变微胶囊悬浮液层流换热实验研究

用基液代替水来配置微胶囊相变悬浮液,并对实验数据的准确性进行了检验。在等热流密度环境下对管道内的该悬浮液进行加热实验,对相变微胶囊悬浮液的质量分数、St、入口过冷度、粒径和Re等因素影响强化换热的效果进行了分析。结果显示影响微胶囊相变悬浮液管内层流换热最主要的因素是微胶囊的质量分数和St。     

纵向涡强化竖直平板自然对流换热的实验研究

对纵向涡强化竖直平板自然对流换热进行了实验研究。结果表明，在一定的Rayleigh数范围内，直角三角翼纵向涡发生器的攻角、翼高、翼宽等几何参数是影响强化换热的主要因素。存在最佳攻角；宽高比一定时，翼高和翼宽的变化会影响换热的效果。发现在直角三角翼阵列中前排直角三角翼产生的纵向涡可以强化后排直角三角翼纵向涡的换热。将直角三角翼与矩形低肋换热表面的性能作了对比性实验，在其他条件相同的情况下，直角三角翼强化换热的效果优于矩形低肋。     

椭圆管内对流换热与流动阻力特性研究

通过CFD技术,分别对5种长短轴之比的椭圆管管内湍流和层流状态时的换热与流动进行数值研究,分析了流体流动状态和椭圆管长短轴之比对换热系数与流动阻力的影响,并根据数值计算结果拟合出湍流区椭圆管管内换热系数的准则关系式,最后绘制每种类型椭圆管的局部换热系数曲线。研究结果表明:数值计算结果与实验值吻合良好;采用当量直径的方法计算椭圆管内换热系数误差较大;随着雷诺数的增加,每种类型的椭圆管管内阻力系数逐渐减小;而在相同的雷诺数下,随着长短轴之比K的增大,管内阻力系数逐渐增加;每种类型的椭圆管具有类似的局部换热特性,即长半轴两端点处局部换热系数最低,而短半轴两端点处具有最大局部换热系数。     

相变微胶囊悬浮液强制对流换热实验研究

提出了一种可以同时作为储能介质与传热流体的新型相变微胶囊悬浮液(MPCS),设计和搭建试验台,分别在层流和湍流条件下在等热流密度的光滑圆管中对MPCS进行了强制对流换热实验,研究了悬浮液浓度、流量、泵送功率和加热速率对其流动及传热特性的影响。结果表明:对于质量分数为5%的MPCS,当微胶囊中相变材料分别处于固体、固体-液体和液体状态时,对应的努塞尔数平均增大了23.9%、20.5%和9.1%;与纯水相比,MPCS作为在热力系统应用的传热流体可以实现强化传热,但是需要在传热实验中控制好相变过程才能使MPCS的传热性能优于水。     

颗粒帘换热器中固体颗粒流动特性实验研究

提出了一种基于气体-固体颗粒快速热平衡的颗粒帘换热器。为揭示该换热器中气粒两相间的动力学特性,在颗粒帘换热器实验平台上开展了颗粒帘换热器中固体颗粒流动特性的冷态实验。实验结果表明:颗粒帘沿程厚度随进气速度的增加而减小,颗粒帘后沿水平偏移量随进气速度的增加而增大;颗粒帘沿程厚度及颗粒帘后沿水平偏移量随颗粒帘初始厚度的增加而增大,随颗粒粒径及颗粒质量流量的增加而减小;颗粒帘沿程厚度和颗粒帘后沿水平偏移量随着颗粒帘下落高度的增加而增大;颗粒帘落点水平偏移量随进气速度的增加而增大,随颗粒帘初始厚度及颗粒粒径及颗粒质量流量的增加而减小。这些结果为颗粒帘换热器结构的优化设计和气固两相流动、换热及积灰特性的研究奠定了良好的基础。     

H型鳍片管的传热与流动特性试验研究

H型鳍片管是一种新型高效强化传热管。对一定结构的H型鳍片管与螺旋翅片管换热器进行了比较性半工业试验研究,得到了H型鳍片管换热与阻力准则关系式,并与相同结构参数的螺旋翅片管进行比较。根据实验结果得出:H型鳍片管换热与阻力特性均优于同结构参数的螺旋翅片管。     

扁管凝结换热的试验研究

对某散热器有限公司提供的两种型号的冷却扁管进行了管外凝结换热试验。采用线性回归法(最小二乘法)拟合出换热系数与管内流体流速之间的关系,并利用测量值的方差σ~2对拟合方程的精度进行检验。从拟合方程得到两种试验扁管管内外换热准则关系式,管型Ⅰ和管型Ⅱ的管外凝结换热系数分别为11 981.78、11 004.74 W·m~(-2)·K~(-1)。从拟合方程和两种管型的长宽比可以得出:扁管的长宽比越大,管内流体的湍流越充分,越有利于管内对流换热,但不利于管外凝结换热。     

5 mm微肋管内R404A流动沸腾换热特性研究

通过实验研究了R404A在5 mm微肋管内的流动沸腾换热特性。热流密度为5～25 kW/m~2、质量流速为200～500 kg/(m~2·s)、饱和温度为-5～5℃、干度为0.1～0.9。结果表明:提高饱和温度可以提高换热系数,在0.1～0.3低干度区提升作用较为明显,在0.3～0.6中干度区提升作用逐渐降低;随着质量流速的增大,换热系数呈上升趋势,其对换热系数的影响主要体现在中干度区;热流密度的增大也能够有效提升换热系数,同时使换热系数的峰值提前出现,加速干涸现象的发生。针对本实验数据,修正后的Gungor模型预测精度较高,修正系数为1.372,统计得出平均绝对偏差仅9.30%,高达98.18%的数据偏差度小于±30%。     

顺列管屏中各管排对流传热特性的实验研究

在风洞实验台上进行了顺列管屏对流传热的实验研究。实验参数范围为：雷诺数Ｒe＝５０００－３００００,单管加热工率Ｑ＝２００－４００Ｗ。给出了雷诺数和管排位置对各管排对流传热性能的影响规律。研究了前一级管屏对后一级管民并对流传热的影响以及管排两侧节距不同时管排对流传热的特性。     

高温流化床中埋管传热控制热阻的试验研究

本文给出并分析了高温流化床中水平埋管的表面温度及粉末床料对埋管外侧传热系数影响的实验结果。结果表明,传热系数与表现温度密切相关,但相关程度取决于颗粒粒径及筛分范围。填加粉末料使传热系数增磊,但增大的幅度也与控制热阻有关。     

R404A在5 mm小管径内冷凝换热特性研究

搭建了一个单管冷凝换热特性测试实验系统,研究不同工况下R404A在5 mm小管径管内的冷凝换热系数变化。根据实验数据,建立了R404A在小管径内的冷凝换热模型,并通过偏差验证来论证新换热模型的可靠性。结果表明:R404A在小管径内冷凝换热系数随冷凝饱和温度的上升而降低,随质量流速和干度的上升而上升,随热流密度的变化没有明显改变;当质量流速较大时,冷凝换热系数随着干度的增加,增大的趋势会更为明显,当干度较大时,冷凝换热系数随质量流速的增加,增加的幅度也更大;新关联式可以较好地预测R404A在5 mm内螺纹管的冷凝换热系数,且偏差最大为±20%。     

不同宽度扭带传热与阻力特性试验研究

本文对管内扭带旋流装置在不同扭带宽度下的传热与阻力进行了试验研究,并得到了传热与阻力拟合式。     

微细通道内R290流动沸腾换热特性实验研究

对R290制冷剂在微细通道内的流动沸腾换热特性进行了实验研究。研究管径分别为1和2 mm,热流密度为20~65 k W/m~2,质量流率为100~200 kg/m~2·s,饱和温度为15和25℃,干度范围为0.1~0.9。通过实验数据分析管径、热流密度、质量流率、饱和温度对流动沸腾换热的影响。结果表明:随着管径的下降,换热系数呈现出大幅上升的趋势,其平均增幅为31%;随着热流密度的上升,换热系数呈现出大幅上升的趋势,其平均增幅达到了131%;随着质量流率的上升,换热系数呈现出小幅上升的趋势,其平均增幅为14%;随着饱和温度的上升,大部分换热系数呈现出小幅上升的趋势,其平均增幅为12.6%。